Aos 12 anos, após ser descoberta em um supermercado, iniciou no mundo artístico como modelo.
Com 19 anos, fez uma pequena participação na novela "Éramos Seis", em 1994. Nos anos seguintes, esteve nas novelas "Razão de Viver" e "Os Ossos do Barão".
Em 1998, ainda no SBT, protagonizou a minissérie na Globo. O sucesso foi tanto que ela viria a se tornar atriz exclusiva da emissora em 1999.
Em 1999 foi Giuliana em "Terra Nostra", par romântico de Thiago Lacerda. Nos próximos anos, participou de produções como "Os Maias", "Um Só Coração", "Mad Maria", "Páginas da Vida", "Ciranda de Pedra" e "Na Forma da Lei".
Em 2010, seria protagonista na novela "Insensato Coração", do diretor Dennis Carvalho. Um pouco antes de iniciarem as gravações, a atriz desistiu do papel, sendo substituída por Paolla Oliveira.
Depois disso, Ana Paula Arósio decidiu viver no anonimato, com poucas aparições públicas. Mudou-se para a Inglaterra com o marido em 2015.
Em 2020, Ana Paula Arósio deixou a vida privada para participar de uma campanha publicitária do Banco Santander, mas não revelou nada sobre um possível retorno à atuação.
Na última semana, a produção "Hilda Furacão" entrou no catálogo da Globoplay. Outras produções com a atriz que também estão disponíveis são "Terra Nostra" e "Os Maias".