Etter at hun debuterte i rollen som Cherubino i Figaros bryllup i 1985, har Anne Sofie von Otter opptrådt ved noen av verdens største scener, som operahusene i Paris, Wien, London og New York. Hun har vært solist med stjerneorkestrene, og samarbeidet med dirigenter som Sir Simon Rattle, Carlos Kleiber, John Eliot Gardiner, Bernhard Haitink, Esa-Pekka Salonen og Claudio Abbado. Hun gir regelmessige solokonserter, og har mer enn hundre innspillinger av oratorier, opera, lieder og sanger bak seg.

Etter studier i Stockholm og på Guildhall School of Music and Drama i London, fikk hun engasjement ved operaen i Basel i perioden 1983-1985. Der debuterte hun på operascenen som Alcina i Haydns Orlando paladino. Hun fortsatte med roller som Dorabello i Così fan tutte og Sesto i La clemenza di Tito, begge med musikk av Wolfgang Amadeus Mozart. Andre betydelige roller var Hänsel i Hänsel und Gretel av Engelbert Humperdinck og Clairon i Capriccio av Richard Strauss.

Hun debuterte på Covent Garden i 1985 og på La Scala i 1987. Metropolitan-debuten i 1988 var som Cherubino i Mozarts Figaros bryllup.

Rollen som Oktavian i Strauss’ Rosenkavaleren har Anne Sofie von Otter sunget i ikke mindre enn åtte operahus på tre kontinenter, med forestillinger i Stockholm, München, London, Paris, Wien, Chicago, New York og Japan. Denne rollen synger hun også på en CD fra 1992, med Bernard Haitink som dirigent, samt på en DVD fra 1994 med Carlos Kleiber som dirigent.

I årene som fulgte fortsatte hun å opptre på operascenen i roller av Mozart, Händel og Monteverdi.

På konsertrepertoaret hennes har musikk av Mahler, Brahms, Grieg, Schubert, Wolf og Sibelius stått sentralt. Siden 1980 har hun samarbeidet med pianisten Bengt Forsberg, som har vært hennes faste akkompagnatør på et stort antall konserter og plateinnspillinger.

Hun har samarbeidet med en rekke berømte dirigenter, blant andre Georg Solti, Claudio Abbado og John Eliot Gardiner.

I 2001 ga hun sammen med Elvis Costello ut platen For the Stars. Dette er et album i pop-sjangeren som ble tildelt den hollandske musikkprisen Edison Award.