Anouk Grinberg commence sa carrière de comédienne en 1976 dans la pièce  de Jacques Lasalle "Remagen" .Elle n'a alors que 12 ans. Ses talents de comédienne se confirment dans les nombreuses pièces qu'elle enchaîne : "Faust ou la fête électrique " (Richard Foreman), "L'ordinaire" puis "Noises" (Alain Françon), "Lécole des Femmes "(Bernard Sobel)...Plus rare au cinéma, c'est Bertrand Blier qui la révèle.

"Merci la vie avait été écrit pour Charlotte Gainsbourg et Béatrice Dalle. Béatrice a refusé. Après j'en ai cherché d'autres et toutes ont refusé (Sophie Marceau, Adjani... Binoche n'a pas refusé mais elle était engagée ailleurs). Je me suis dit "je vais prendre une nouvelle". On a fait des essais et là, j'ai vu arriver Anouk Grinberg, que je connaissais déjà, donc je l'ai engagée. Elle a la qualité très rare chez une actrice d'être bouleversante et très comique. Annie Girardot jeune l'avait, Arletty également." Bertrand Blier

Dans les années 90, on peut la voir dans : "Merci la vie", "Un, deux, trois soleil", "Mon homme". Jacques Audiard lui offre également un très beau rôle dans "Un héros très discret" (1996). Mais au feu des projecteurs, elle préfère les planches des scènes théâtrales. Il y a peu, elle y lisait les lettres de Rosa Luxemburg.

En 2010 elle est nominée dans la catégorie meilleure comédienne aux Molières.