Wychowała się wDover w zamożnej rodziniesenatora; jej matka była astronomem amatorem. Annie wyróżniała się uzdolnieniami matematycznymi. W 1884 otrzymała dyplom magistrafizyki wWellesley College, jednak jako kobiecie trudno jej było podjąć odpowiednią pracę i w 1892 wyjechała doEuropy, aby fotografowaćzaćmienie Słońca. Dopiero po śmierci matki w 1893, zwróciła się do swojej byłej wykładowczyni fizyki i astronomiiSarah Frances Whiting w Wellesley College z prośbą o zatrudnienie. Otrzymała posadę asystentki i specjalizowała się wspektroskopii i fotografii.
W 1894 przeniosła się doRadcliffe College, co dawało jej dostęp do nowoczesnegoobserwatorium naUniwersytecie Harvarda. W 1896 została tam asystentkąEdwarda C. Pickeringa. Była autorką uproszczonej i użytecznej klasyfikacji gwiazd, bazującej na temperaturze gwiazd. Poświęciła dekady, żeby sklasyfikować widma około ćwierć miliona gwiazd według opracowanego przez siebie systemu. Jej praca stanowiła fundamenty dla współczesnych systemów klasyfikacji i znajduje zastosowanie dla około 99% obserwowanych gwiazd. W 1907 otrzymała tytułmagistra w Wellesley College. Niejako w uznaniu naukowych dokonań Annie Jump powierzono na Uniwersytecie Harvarda funkcję Kuratora Fotografii Astronomicznej[1].W latach 1918–1924 opublikowany zostałKatalog Henry’ego Drapera stworzony przez Annie Jump Cannon i jej współpracowników z obserwatorium Harvarda, pod nadzorem Edwarda Pickeringa. Pracowała również nad późniejszymi uzupełnieniami do tego katalogu. Odkryła wielegwiazd zmiennych oraz 5nowych[2].