Анастасия Черноволос родилась в 1988 году в Луганске. В 2009 году окончила Воронежскую государственную академию искусств. Участвовала в мастер-классах Елены Образцовой, Терезы Бергансы, Ренаты Скотто, Габриэллы Туччи, Федоры Барбьери.
Дипломант Международного конкурса оперных певцов Елены Образцовой (2009), лауреат Международного вокального конкурса Vox Artis Moscow (2015). Трижды удостаивалась театральной премии «Браво» за исполнение главных ролей в операх «Евгений Онегин» Чайковского, «Паяцы» Леонкавалло и «Умница» Орфа.
В настоящее время – ведущая солистка Воронежского театра оперы и балета. Сотрудничает с Московским академическим музыкальным театром имени К. С. Станиславского и Вл. И. Немировича-Данченко, европейскими театрами. Гастролировала во Франции, Бельгии, Швейцарии, Великобритании, Нидерландах.
В репертуаре – партии в операх «Свадьба Фигаро», «Волшебная флейта», «Дон Жуан» Моцарта (Графиня, Первая дама, Донна Анна и Церлина), «Орландо» Генделя (Доринда), «Вольный стрелок» Вебера (Агата), «Евгений Онегин» и «Иоланта» Чайковского (Татьяна и Иоланта), «Царская невеста» Римского-Корсакова (Марфа), «Травиата» и «Трубадур» Верди (Виолетта и Леонора), «Богема» Пуччини (Мюзетта), «Родина электричества» Сидельникова (Евдокия), а также в опереттах «Севастопольский вальс» Листова, «Веселая вдова» Легара, «Летучая мышь» Штрауса.