Анастасия Немоляева родилась 30 июня 1969 года в Москве в кинематографической семье, её отец — оператор Николай Немоляев, родной брат актрисы Светланы Немоляевой.

Дедушка — кинорежиссёр Владимир Немоляев, а бабушка всю свою жизнь работала звукооператором на «Мосфильме». В детстве Анастасия увлекалась рисованием, росписью по дереву, изготовлением различных поделок, а в подростковом возрасте стала сниматься в кино.В 1980 году исполнила роль капризной дочери главного героя, Лизы, в картине «Старый Новый год». Невероятная слава пришла в 1986 году, после выхода фильма «Курьер». В 1991 году окончила ГИТИС (мастерская М. Захарова). С 1995 по 1999 играла в Театре на Малой Бронной. Снималась в фильмах «Интердевочка», «Сны о России», «Моя морячка», «Я свободен, я ничей», «Перегон» и других.Анастасия Немоляева замужем за Вениамином Скальником, у нее трое детей. В настоящее время работает дизайнером мебели и интерьера, расписывает интерьеры, мебель. Вдвоем с мужем организовали Студию Анастасии Немоляевой и Мастерскую Вениамина Скальника. Активно сотрудничает с многими известными галереями Москвы. Ее работы (стекло, дерево, мебель) находятся в частных собраниях в России, Франции, Великобритании, Японии, Италии и других странах. Несколько работ Немоляевой находятся в Российском музее наивного искусства.Советская и российская актриса театра и кино, художник, дизайнер.