S herectvím Ana Ularu začala v devíti letech ve francouzských inscenacích, jako jsou Meurtres par procuration a Passion Mortelle.
Od ukončení bakalářského a magisterského studia herectví na Národní univerzitě divadla a filmu I.L.Caragiale (UNATC) v Bukurešti se Ana Ularu objevila desítkách krátkých a televizních filmech, seriálech a celovečerních snímcích. Stala se též oceňovanou divadelní herečkou.
Hrála v rumunských filmech tamních režisérů nové vlny, jakými se stali Cãlin Peter Netzer, Cristian Mungiu a Radu Muntean. V mezinárodní konkurenci se Ana Ularu prosadila u držitelů Oscara Francise Forda Coppoly či Rona Howarda.
V roce 2010 Ana Ularu získala cenu Boccalino d'Oro v Locarnu a ocenění v kategorii Nejlepší herečka na filmovém festivalu v Soluni, stejně jako na festivalu Cinema City v Novém Sadu za ztvárnění role Matildy ve filmu Periferic.
V seriálu televize NBC Smaragdové město Ana Ularu zaujala ztvárněním Zlé čarodějnice ze Západu. Po boku Keanu Reevese si zahrála ve filmu Sibiř (2018). Jednu z klíčových rolí dostala v dramatickém seriálu HBO Max Spy/Master (2023).