Pärsons mästerskapsdebut kom vid världsmästerskapen i Vail 1999. Hon ställde upp i slalom och storslalom men körde ur i båda grenarna. I St. Anton 2001 tog hon sitt första VM-guld i slalom, och vidare brons i storslalom. I världsmästerskapen 2005 i Santa Caterina ställde Pärson upp i alla fem disciplinerna och tog två guld i super-G och storslalom, dessutom tog hon silver i kombinationen. Vid världsmästerskapen 2007 i Åre hade Anja haft problem och inte vunnit en enda världscuptävling tidigare på säsongen men lyckades där vinna de tre första tävlingarna, super-G, kombination och störtlopp, innan hon körde ur i storslalom. Några dagar senare vann hon brons i slalom och silver i lagtävlingen. Därmed blev Pärson den första alpina skidåkare i historien som tagit VM-guld i alla fem discipliner. I världsmästerskapen 2011 tog Anja att sin elfte individuella VM-medalj, i kombinationen. Efter störtloppet låg hon trea, en placering hon kunde behålla i slalomdelen. I lagtävlingen ett par dagar senare tog Pärson sin trettonde VM-medalj tillsammans med Matts Olsson, Maria Pietilä-Holmner och Hans Olsson. Det blev brons och det bronset resulterade i att hon passerade norrmannen Kjetil André Aamodt i antal VM-medaljer.