Pierwsze sukcesy w karierze Anna Millward osiągnęła w 1999 roku, kiedy zdobyła dwa medale podczas mistrzostw świata w Weronie. W wyścigu ze startu wspólnego zdobyła srebrny medal, przegrywając tylko z Litwinką Editą Pučinskaitė, a wyprzedzając jej rodaczkę Dianę Žiliūtė. W indywidualnej jeździe na czas również była druga, za Holenderką Leontien van Moorsel, a przed Editą Pučinskaitė. Ponadto w sezonie 1999 triumfowała w klasyfikacji generalnej Pucharu Świata kobiet w kolarstwie szosowym, wyprzedzając Niemkę Hankę Kupfernagel oraz inną Australijkę - Tracey Gaudry. Wynik ten powtórzyła w sezonie 2001, tym razem wyprzedzając Mirjam Melchers z Holandii oraz Susanne Ljungskog ze Szwecji. W 1996 roku wystartowała na igrzyskach olimpijskich w Atlancie, gdzie była dziesiąta w indywidualnej jeździe na czas oraz siedemnasta ze startu wspólnego. Na rozgrywanych cztery lata później igrzyskach olimpijskich w Sydney w obu tych konkurencjach zajmowała czwartą pozycję. Ponadto na igrzyskach Wspólnoty Narodów w Kuala Lumpur w 1998 roku była najlepsza w indywidualnej jeździe na czas oraz trzecia ze startu wspólnego, a podczas igrzysk Wspólnoty Narodów w Manchesterze w 2002 roku była druga w indywidualnej jeździe na czas. Jest także kilkukrotną medalistką mistrzostw Australii.