Là người gốc Hà Nội, bà đã tham gia điện ảnh từ những năm 50 của thế kỉ trước và là thế hệ diễn viên đầu tiên của nền điện ảnh Việt Nam[2]. Bà là một trong số ít những nghệ sĩ tham gia bộ phim đầu tiên của điện ảnh cách mạng Việt Nam Chung một dòng sông do đạo diễn Nguyễn Hồng Nghi và Phạm Kỳ Nam thực hiện vào năm 1959. Không chỉ thành công ở những vai phụ nữ nông thôn trong các phim Sao Tháng Tám, Mẹ chồng tôi, Tướng về hưu, Thu An còn tham gia diễn xuất ở một số bộ phim đầu tiên của Điện ảnh Công an nhân dân như Quán trúc đào, Người mẹ, Tội và tình.[3]

Gần bốn mươi năm sau khi về hưu, bà làm chủ một quán trà nhỏ kiêm công việc bán cây cảnh trên phố Hoàng Hoa Thám đồng thời vẫn tiếp tục đóng các vai phụ trong nhiều bộ phim và tích cực tham gia vào hoạt động từ thiện.[4]

Ngày 3 tháng 10 năm 2011, sau một thời gian dài lâm trọng bệnh Nghệ sĩ ưu tú Thu An đã trút hơi thở cuối cùng ở tuổi 89[5]. Được tin ấy, nữ kịch sĩ Bùi Hạc Đính có soạn thi phẩm[6] như sau:

Em đã ra đi một ngày thuChợt nghe tin dữ dạ bàng hoàngBấy lâu dẫu biết em đau yếuNào ngờ em đã vội ra điLẽ nào em đã ra điNgười thiên cổ chỉ thoảng như là một giấc mơTrăng tà soi bóng bên thềmCỏ may cũng xót thương người mãi xaTừ nay yên nghỉ cõi vĩnh hằngKhúc ca ly biệt ngòn tàn đăngDanh em sáng mãi ngời sông núiRạng cả trời Nam em biết chăng