Ihre Ausbildung erhielt Ann-Katrin Naidu an der Hochschule für Musik und darstellende Kunst in ihrer Heimatstadt Stuttgart und an der Universität Tübingen. Schon während des Studiums sang sie bereits an der Württembergischen Staatsoper und anschließend im Festvertrag an den Opernhäusern von Saarbrücken und Mannheim, wo sie in großen Mezzopartien wie Charlotte, Mignon und Sextus zu erleben war.
Ann-Katrin Naidu verkörperte am Staatstheater Gärtnerplatz über 60 Bühnenrollen, darunter Carmen, Johanna von Orléans, Niklas, Cherubino, Hänsel, Komponist, Prinz Orlofsky, Boccaccio und Fata Morgana.
Am Münchner Nationaltheater sang sie unter Zubin Mehta unter anderem die Wellgunde und Waltraute im RING DES NIBELUNGEN. Ebenfalls unter seiner Leitung wirkte sie bei der vielbeachteten Inszenierung von Fura dels Baus in Valencia und Florenz mit.
Neben ihren Gastspielen als Opernsängerin ist Ann-Katrin Naidu mit ihrem umfangreichen Konzertrepertoire von den großen Oratorien Bachs über Verdis Requiem und Mahler Sinfonien bis hin zu zeitgenössischen Werken bei den großen Musikfestivals vertreten. Sie gastierte in Japan, Israel und in den USA und wirkte als Solistin bei zahlreichen Uraufführungen mit und sang mit den wichtigsten deutschen Orchestern.
Zu den Dirigenten, mit denen Ann-Katrin Naidu gearbeitet hat, gehören Zubin Mehta, Lorin Maazel, Kent Nagano und Christian Thielemann.