Родился в американском госпитале в городе Чанша (провинция Хунань). Его мать была убита гоминьдановцами в 1930 году. После этого Аньин вместе со своими братьями Аньцином и Аньлуном бежал в Шанхай, где они жили в отрыве от отца, бродяжничали. В 1936 году Аньин отправился на учёбу в ивановском Интердоме, где учился русскому языку. В СССР у него было имя Серёжа.
В 1942 году Аньин написал три письма Сталину с просьбой отправить его на фронт. Письма остались без ответа, но Аньину благодаря случайности всё же удалось попасть на курсы сержантского состава. В дальнейшем учился в Военно-политической академии им. Ленина в Москве и в Военной академии им. Фрунзе. Получил звание лейтенанта и вступил в ВКП(б). Был отправлен на 2-й Белорусский фронт. В 1945 году был принят Сталиным, получив от него на память пистолет.
В январе 1946 года Аньин вернулся в Китай. В 1949 году женился на Лю Сунлинь.
В октябре 1950 года Китай вступил в Корейскую войну. Аньин служил переводчиком в штабе командующего войсками Китайских народных добровольцев (КНД) Пэн Дэхуая. 25 октября он пересёк пограничную реку Ялу. Ровно через месяц, 25 ноября 1950 года, Мао Аньин погиб во время налёта американской авиации. Мао Цзэдуну было сообщено о смерти сына только в январе 1951 года.
