Po raz pierwszy na arenie międzynarodowej Anna Dyvik pojawiła się 13 listopada 2010 roku w Bruksvallarnie, gdzie w zawodach juniorskich zajęła trzecie miejsce sprincie techniką dowolną. W 2014 roku wystartowała na mistrzostwach świata juniorów w Val di Fiemme, gdzie zdobyła brązowy medal w biegu na 10 km stylem dowolnym oraz złoto w sztafecie. Podczas rozgrywanych rok później mistrzostw świata młodzieżowców w Ałmaty jej najlepszym wynikiem było jedenaste miejsce w biegu łączonym na 15 km. W Pucharze Świata zadebiutowała 11 lutego 2016 roku w Sztokholmie, zajmując 51. miejsce w sprincie stylem klasycznym. Pierwsze punkty wywalczyła 17 grudnia 2016 roku w Clusaz, plasując się na czternastej pozycji w biegu na 10 km stylem dowolnym. Ponadto dzień później wspólnie z Emmą Wikén, Stiną Nilsson i Marią Rydqvist zajęła trzecie miejsce w sztafecie.