Anna Sprung fing mit dem Biathlonsport 1989 an und gewann als Juniorin vier Weltmeistertitel. Ihre Weltcup-Karriere begann beim Auftakt der Saison 1996/97 im Biathlon-Weltcup in Lillehammer. Die Russin war auf Anhieb sehr erfolgreich: Nach Platz 25 im Sprint erreichte sie den 18. Platz in der Verfolgung. Schon das nächste Rennen, ein Einzel in Östersund, gewann Sprung. Die folgende Saison wurde die insgesamt erfolgreichste für Sprung, damals noch unter ihrem Geburtsnamen Wolkowa. Sie hatte ihren einzigen Einsatz bei Olympischen Winterspielen1998 in Nagano, dort belegte im Sprint Platz 44. Beim 1998 letztmals ausgetragenen Mannschaftswettbewerb wurde Sprung mit der russischen Mannschaft Weltmeisterin. Schon bei den Biathlon-Weltmeisterschaften 1997 in Osrblie hatte sie sich mit der Mannschaft die Silbermedaille sichern können, außerdem wurde sie im Einzel Sechste, 1999 am Holmenkollen Fünfte. Bis 1999 startete sie für die russische Nationalmannschaft, konnte sich danach aber nicht mehr für das Team qualifizieren.
Deshalb wechselte Sprung ihre Nationalität und startete ab 2001 für Österreich. Sie konnte jedoch nicht mehr an die alten Erfolge anknüpfen, was nicht zuletzt auch an der mangelnden Konkurrenz im eigenen Team lag. Zwischen 2003 und 2005 nahm Sprung für Österreich an den Weltmeisterschaften teil, kam jedoch nie über Platzierungen jenseits der Top 20 hinaus. Sie war die gesamten Jahre über die einzige österreichische Biathletin, die regelmäßig im Weltcup und an Weltmeisterschaften teilnahm. Nach der Saison 2004/05 beendete sie ihre Karriere.
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