Лауреат международного конкурса «Романсиада» (2006), обладательница молодёжной премии «Триумф» (2011).
Родилась и выросла в Краснодаре, где окончила музыкальное училище по классу скрипки. Обучалась в Российской академии театрального искусства — ГИТИС на факультете музыкального театра (мастерская Дмитрия Бертмана, класс Карины Лисициан) и в Академии хорового искусства им. В.С. Попова (класс профессора Светланы Нестеренко). Совершенствовалась на мастер-классах Дмитрия Вдовина, Дианы Золы, Ричарда Бадо и в Академии Россини в Пезаро (Италия) под руководством маэстро Альберто Дзедды.
С 2005 года — солистка Московского театра «Новая Опера» им. Е.В. Колобова. Сотрудничала также с театром «Геликон-опера». Среди партий в её репертуаре — Людмила («Руслан и Людмила» Глинки), Папагена («Волшебная флейта» Моцарта), Норина («Дон Паскуале» Доницетти), Олимпия («Сказки Гофмана» Оффенбаха), Розина («Севильский цирюльник» Россини), Джильда («Риголетто» Верди), Огонь, Принцесса, Соловей («Дитя и волшебство» Равеля), Адель («Летучая мышь» Штрауса), Клоринда («Золушка» Россини) и другие.
Наряду с участием в оперных постановках, Анастасия Белукова востребована как концертный исполнитель. Исполняла партии сопрано в «Рождественской оратории», «Страстях по Иоанну», «Кофейной» и «Крестьянской» кантатах Баха, Реквиеме Моцарта, а также камерно-вокальные сочинения разных стран и эпох. Сотрудничала с оркестрами под управлением Владимира Спивакова, Эри Класа, Михаила Плетнёва, Альберто Дзедды, Яна Латам-Кёнига, Александра Рудина, Феликса Коробова, Владимира Понькина.
Гастролировала по России, в Италии, Франции, Германии, Исландии, Турции, Китае, Камбодже, на Кипре. Участница целого ряда отечественных и международных фестивалей, в частности, Большого фестиваля Российского национального оркестра, Московского Рождественского фестиваля духовной музыки в Московском международном Доме музыки, фестиваля Дениса Мацуева «Звёзды на Байкале», «Владимир Спиваков приглашает» (в регионах России и Беларуси), Международного музыкального фестиваля в Кольмаре (Франция), проектов «Три Рима» (Москва — Стамбул — Ватикан), «Звёзды „Романсиады“ в Кремле». Постоянная участница цикла программ Владимира Спивакова «Час Баха», неоднократно представленного в Москве, различных городах России и за её пределами. Выступала в Большом театре России, Большом зале Московской консерватории, Концертном зале им. П.И. Чайковского, Государственном Кремлёвском дворце.
«Солистка „Новой Оперы“ Анастасия Белукова дарит слушателям подлинное ощущение лирико-колоратурного стиля. Восхитительное умение „говорить музыкой“, интеллектуальная свежесть и большое артистическое вдохновение» (Игорь Корябин, belcanto.ru).
«Выступление российской оперной певицы Анастасии Белуковой прошло с редким успехом. Её проникновенный голос, безупречная техника и лирическая экспрессия незабываемы» (газета «Dernières Nouvelles d’Alsace», Франция).
