1894年，佐藤富子出生在日本仙台。
佐藤富子的家族算是當地望族，她的祖父是北海道大學的創始人，父親曾是工程師。佐藤富子從小接受了良好的教育，20歲畢業於日本仙台女校。後來來到聖路加醫院，做了一名女護士。
兩年後，佐藤富子遇到了赴日本留學的郭沫若。當時郭沫若去聖路加醫院探望病重的友人，見到了身為護士的佐藤富子，對她一見鍾情。
郭沫若迅速開始了瘋狂的追求，他在給安娜的第一封信中寫，“我在醫院大門口看見您的時候，我立刻產生了就好像是看到聖母瑪利亞那樣的心情，您的臉放出聖光，您的眼睛會說話，您的口好像櫻桃一樣，我愛上了您！”
在一封接一封情書的攻勢下，佐藤富子逐漸被其熱情所打動，陷入了情網。
佐藤富子的父母對女兒的戀情持激烈反對態度，他們希望佐藤富子回到家中，在父母的安排下嫁給一個門當戶對的日本青年。為了郭沫若，佐藤富子與父母鬧得非常僵，基本斷絕了來往。
佐藤富子認為嫁夫隨夫，從此就是中國人了，她請郭沫若為她娶一箇中國名字。郭沫若為她取名“郭安娜”，佐藤富子感到非常開心，在後來近八十年的歲月裡一直用著這個名字。
郭安娜在戀愛的第二年，考取了東京市谷女子醫學校，但入學不久，就發現自己懷孕，只得輟學返回岡山。在隨後的十年裡，她為郭沫若生下了五個孩子，四男一女。
婚後的日子始終在貧窮中掙扎，郭安娜隨著郭沫若在上海與日本之間，來回奔波。在上海的時候，窮的連坐電車的錢都沒有。回到日本之後，郭沫若開始翻譯《社會組織與社會革命》一書，當時家裡連一張桌子都沒有，就用一隻中國式皮箱來代替桌子；窮的買不起硯臺，就撿塊磚頭，磨成硯臺的樣子，結果這本二十萬字的書籍只換回了五角錢。
郭安娜又要撫養照看五個孩子，又要做家務，又要擠時間打零工，生活可以說是非常艱辛。為了生存，全家緊衣縮食，經常煮幾個紅薯就當一頓飯，有時候過不下去，就將棉被、棉衣等送進當鋪來維持生活。
在妻子的全力支持下，郭沫若潛心學術，先後出版了《中國古代社會研究》、《殷周青銅器銘文研究》等著作，取得了學術上的傑出成就。
1937年，中日開戰，郭沫若不辭而別，離開了郭安娜和五個孩子，獨自乘輪船回到中國。
日本當局發現後，以“間諜”的名義逮捕了郭安娜，將她在牢房裡關了近一個月。經過拷打、審訊，未能得出任何有價值的內容，只得將其釋放。
但這並不意味著日子就此迴歸安穩，日方強令讓幾個孩子都加入日本國籍，聲稱只有這樣，才能受到政府的保護，郭安娜認為孩子是中國血統，不能入日本國籍，對此堅決拒絕。
為挑起生活重擔，撫養五個孩子長大，郭安娜拼命工作賺錢。原來是日本富家小姐，現在成了五個孩子事實上的單親媽媽，迫於生活只好什麼都幹，租土地種菜、農忙時候幫別人打短工、替人洗衣裳、到農村收購山貨、醃製販賣蘿蔔乾……什麼辛苦都嚐盡了。
後來也曾經有中國的記者前去日本，見到郭安娜，發現她“家徒四壁，全家僅靠一點山芋充飢”。
但在她的拼命努力下，五個孩子不僅平安長大，還都繼續了自己的學業，沒有一個孩子輟學。幾個孩子也都比較爭氣，抗戰勝利前，長子已畢業於日本京都帝國大學，讀化學專業，次子也畢業於京都大學，讀建築學專業，三子考進了東京水產講習所，女兒考進東京女子大學，最小的兒子在讀中學。
郭安娜對此也非常欣慰，認為自己可以向老郭家交待了。戰爭結束後，郭安娜感覺終於看到了希望，想盡一切辦法要回中國。
然而等到她多番輾轉，帶著最小的兒子和女兒萬里尋夫，來到郭沫若面前的時候，發現郭沫若已經再次結婚，並且又有了五個孩子。
其實就在郭沫若回國的第二年，就已經和曾做過女明星的於立群同居了，第三年補辦了婚禮。
總之，當郭安娜十年艱辛，萬里尋夫，見到郭沫若後，兩人面面相覷，氣氛尷尬。面對這樣一個熱鬧的大家庭，十年時光裡積攢了千言萬語，到現在全都沒必要再說了。
郭沫若找來老朋友馮乃超做郭安娜的“思想工作”，馮乃超向郭安娜指出，這種不幸是戰爭造成的，希望郭安娜能夠儘快結束這種令人尷尬的局面。最終，郭安娜帶著孩子，再度離開。
新中國成立後，在周總理的盛情邀請下，郭安娜再度回國，加入了中國國籍。
雖然不再是郭家婦，但郭安娜認為自己始終是中國人。五個子女當然更是中國人，畢竟他們身上確確實實流著中國的血液。在郭安娜的安排下，幾個子女也陸續回國，郭安娜說：“中國的建設缺人，我叫他們回來，就都回來了。”
五個孩子都非常優秀。長子郭和夫，後來成了中國有名的有機化學家、石油化學家，主持創建了中科院大連化學物理研究所並擔任第一任所長。
次子郭博是建築師，回到中國後，進入上海建工局工作，參與設計了上海希爾頓酒店等建築。他還熱衷攝影，是中國攝影家協會會員。
三子郭復生，中國科學院動物所工程師。
四子郭志鴻，中國著名鋼琴音樂家，中央音樂學院客座教授。
女兒郭淑瑀，畢業於中央音樂學院鋼琴系。
後來的郭安娜隨子女居住，極少與人來往，也不參加社會活動。她每年回日本探親一次，但是每次只待短短几天。她向親人表示，她已是風燭殘年，一旦生病，恐有不便。她表示要死在中國，埋骨在中國。
1978年，郭沫若病危，85歲的郭安娜得知後，趕來探望，但只在醫院呆了片刻就走了。朋友驚訝地詢問為何這麼匆忙，郭安娜回答，“他不願意談”。
1994年，郭安娜在上海逝世，享年101歲，死前將全部存款捐獻。這是一位曾經的日本妻子，後來的中國女性，為中國做的最後一件事情。
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