Nguyễn Hồng Ánh bắt đầu học đàn cello khi lên chín tuổi. Năm 1999, dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Ngô Hoàng Dương cô tốt nghiệp xuất sắc Học viện Âm nhạc Quốc gia Việt Nam.
Nguyễn Hồng Ánh là thành viên của Dàn nhạc trẻ châu Á các năm 1999, 2000, 2004. Cô đã đi lưu diễn cùng dàn nhạc tại nhiều quốc gia trên thế giới như Nhật Bản, Hồng Kông, Mỹ, Úc, Canada và nhiều nơi khác nữa. Năm 2004, cô đã được chọn để biểu diễn cùng Dàn nhạc CISMA ở Quảng Đông, Trung Quốc. Năm 2009-2010, Nguyễn Hồng Ánh đã nhận học bổng toàn phần đi học tại Đại học Âm nhạc Liszt Weimar ở Đức với các giáo sư Ulrich Beetz, Birgit Erichson và Brunhard Böhme.
Nguyễn Hồng Ánh hiện đang dạy cello tại Học viện Âm nhạc Quốc gia Việt Nam và là bè trưởng cello của Dàn nhạc giao hưởng Hà Nội. Cô cũng thường xuyên biểu diễn âm nhạc thính phòng.
