Énarque et diplômée d’HEC, Anne Bosche-Lenoir débute sa carrière au ministère des Finances. Après un passage à la Banque Européenne pour la Reconstruction et le Développement à Londres, elle est nommée en 1999 sous-directrice à la Direction du Budget du ministère des Finances. En 2003, elle rejoint le conseil régional d’Île-de-France, où elle participe notamment à la création du STIF (désormais Île-de-France Mobilités).

Entrée à la SNCF en 2013 en tant que directrice de l’Audit et des Risques du Groupe, elle pilote ensuite l’intégration de près de 20 000 collaboratrices et collaborateurs au sein de l’activité TER.

En 2016, elle est nommée directrice déléguée TER afin de piloter les négociations avec les Régions et superviser la transformation économique de cette activité, ainsi que la préparation de l’ouverture à la concurrence du marché conventionné. En 2021, elle rejoint SNCF Réseau en tant que directrice générale adjointe Finances et Achats.