Begonnen hatte Anja Dittmer mit dem Triathlon 1992. Auf Anhieb schaffte sie damals als Zweite der Deutschen Meisterschaften der Junioren den Sprung aufs Podium. Nur ein Jahr später war sie Deutsche Meisterin ihrer Altersklasse im Triathlon und Duathlon und wurde damit auch in den C-Kader der DTU berufen.
Unter ihrem damaligen Trainer Andreas Barth wurde Anja Dittmer 1995 erstmals Deutsche Meisterin bei den Frauen. Als Juniorin und zugleich auch jüngste Teilnehmerin überraschte sie damals die gesamte Konkurrenz. Noch im selben Jahr aber bestätigte sie das Ergebnis mit ihren ersten internationalen Topresultaten, als sie bei der Junioren-EM Zweite wurde und mit der Mannschaft sogar zum Titel lief. Nicht zuletzt der neunte WM-Rang brachten ihr in diesem Jahr auch den Titel der besten Nachwuchstriathletin der DTU ein.
Von da an steigerte sich die gelernte Bauzeichnerin, die heute von ihrem neuseeländischen Lebenspartner Kris Gemmell im Training unterstützt wird, stetig, was 1996 mit der Wahl zur Triathletin des Jahres ein weiteres Mal belohnt wurde. 1997 wurde Anja Dittmer in den A-Kader der Deutschen Triathlon-Union berufen und hat seitdem auch ihren festen Platz in der nationalen Spitze. Ausgebremst wurde sie nur 2001, als sie mit einem Ermüdungsbruch längere Zeit pausieren musste. Mit zwei dritten Plätzen bei den Weltcups in Györ und Lausanne meldete sich die Mecklenburgerin noch im selben Jahr wieder zurück.
Ihr erfolgreichstes Jahr war zweifellos 2004. Gleich drei Weltcuprennen konnte Anja Dittmer gewinnen und wurde zudem noch zweimal Zweite. Damit holte sie sich auch den Gesamt-Weltcup, nachdem sie im Sommer bereits Deutsche Meisterin werden konnte.