Iniciou a sua graduação no curso de Comunicação Social, aos 16 anos conseguiu um estágio na Rádio Globo e CBN, e então mudou para o Rio, sua cidade natal, onde formou-se. Teve 3 anos de experiência na RecordTV antes de apresentar o programa Rio em Manchete, na extinta TV Manchete RJ, entre 1994 e 1996, onde também apresentou o Jornal da Manchete, de abrangência nacional, e um telejornal local.

Quando mudou-se para a Rede Globo, em setembro de 1999, apresentou o primeiro telejornal como titular, o Bom Dia Rio. Pouco depois, em janeiro de 2000, estreou no RJ TV fazendo dupla com Márcio Gomes, os dois trabalharam juntos até 2006, quando Ana Paula ausentou-se para dar à luz sua primeira filha. Voltou ao trabalho, após a licença-maternidade como repórter. Nessa época começou a apresentar eventualmente o Bom Dia Brasil, nas folgas e férias da então apresentadora Renata Vasconcellos.

De 2009 a 2013, voltou a apresentar o RJTV, em um novo formato do telejornal regional, obtendo sucesso na função e sendo chamada para fazer grandes coberturas, como a da ocupação do Complexo do Alemão, cobertura que rendeu à Rede Globo o Emmy Internacional.

Ana Paula passou a cobrir, nos fins de semana, as folgas e até as férias dos apresentadores do Jornal Nacional e também passou a cobrir as férias de Renata Ceribelli no Fantástico. Manteve-se também como apresentadora do RJTV, apresentadora eventual no Bom Dia Brasil e repórter especial no Jornal Nacional.

Em 2013, assumiu a bancada do Bom Dia Brasil, ao lado de Chico Pinheiro, sendo sucessora de Renata Vasconcellos que foi para o Fantástico. No RJTV 1º Edição foi substituída por Mariana Gross.

Destacou-se em novembro de 2010, com a sua cobertura da ocupação policial a Vila Cruzeiro e o Complexo do Alemão, quando ficou cerca de dez horas seguidas no ar transmitindo ao vivo os acontecimentos. Um ano depois, em setembro de 2011, esse trabalho deu à equipe da Globo o prêmio Emmy Internacional, o Oscar da televisão mundial.

Em 2016, Ana Paula foi indicada ao prêmio Melhores do Ano do programa Domingão do Faustão junto com Sandra Annenberg do Jornal Hoje e William Bonner do Jornal Nacional. Sandra foi a mais votada e levou o prêmio naquele ano.

Em 2020, Ana Paula Araújo lançou seu livro “Abuso – A Cultura do Estupro no Brasil”, fruto de uma pesquisa de quatro anos na qual a jornalista percorreu o país em busca de relatos, motivado pelo aumento das denúncias de casos de abuso. No livro ela compartilha o depoimento de mais de 100 vítimas, além de familiares, criminosos, psiquiatras e diversos especialistas no tema.