Gilberto denince akla hemen Bossa Nova gelir. Astrud, orijinal 'Girl from Ipanema' (Antonio Carlos Jobim ve Vinicius de Moraes tarafından bestelenmiştir) şarkısını ilk kez 1963 tarihli klasik Getz/Gilberto albümünde seslendirmiştir. Mayıs 1964'te Verve Records tarafından single olarak yayımlanan Girl from Ipanema, Grammy kazandı ve Astrud'un müzik sahnesinde yeni ve popüler bir isim olmasını sağladı. Ayrıca albümde ikinci bir şarkı daha söyledi: 'Corcovado' ("Quiet Nights Of Quiet Stars") Astrud Evangelina Weinert, Bahia eyaletindeki Salvador'da doğdu. Annesi Evangelina Neves Lobo Weinert hem şarkı söylüyor hem de keman ve bandolim adı verilen geleneksel bir enstrüman çalıyordu. Almanya doğumlu babası Fritz bir dil öğretmeniydi. Onun sayesinde Astrud kısa sürede İngilizce, Fransızca, İtalyanca, İspanyolca ve Japonca'yı akıcı bir şekilde konuşmaya başladı. 1959 yılında, 19 yaşındaki Astrud, geleneksel Brezilya samba'sının unsurlarını cazla birleştiren bir müzik türü olan Bossa Nova'nın mucidi olarak anılan gitarist, vokalist ve besteci João Gilberto ile evlendi. Bu çabasında besteci, söz yazarı, aranjör ve gitarist Antonio Carlos Jobim ile işbirliği yaptı. Çok geçmeden Bossa Nova'nın yumuşak sesi, caz gitaristi Charlie Byrd ve saksafoncu Stan Getz gibi temsilciler aracılığıyla ABD'de popülerlik kazandı. Astrud, The Dave Clark Five ve The Animals'ın da yer aldığı MGM müzikali Get Yourself a College Girl'de (1964) imza numarasını söylemeye devam etti.Astrud 1965 ve 1966'da 'Agua de Beber', Johnny Mandel ལThe Shadow of your Smile', 'Tristeza', 'Fly Me to the Moon', 'Manhã de Carnaval' ve 'Felicidade' gibi klasik şarkıların yer aldığı ilk üçlü solo albümünü yayınladı. Ünü arttıkça, Greenwich Village'daki Cafe Au Go Go'da verdiği ünlü konser de dahil olmak üzere Stan Getz ile ABD turnesine çıktı. O sıralarda kocasından boşanmış bekâr bir anne olan Astrud, Getz'le olan birlikteliğine sadece geçinmesi zor olduğu için değil, daha sonra pişman olacaktı. Astrud'u üzecek şekilde Getz ve plak yapımcısı Creed Taylor da onun 'keşfi' üzerinde özel hak iddia ettiler. Dahası, Astrud Getz/Gilberto'nun orijinal uzunçalar plağında hiç yer almadı, sadece seans için 120 dolar gibi önemsiz bir ödeme yapıldı. Getz, albümden elde edilen kârın aslan payını aldı ve şarkıcının telif haklarından adil pay almasını engelledi. Buna rağmen 'Girl from Ipanema' popüler müzikte en çok kaydedilen şarkılardan biri haline geldi. Brezilya tarihi profesörü ve 2019 tarihli bir kitabın yazarı olan Bryan McCann, "Albümü hit yapan Astrud Gilberto'ydu, albümü karşı konulmaz kılan tarifsiz cazibeyi Astrud sağladı, "Daha sonraki ortaklıklarından bazıları, özellikle Gil Evans ile bir caz albümü ve 1977'de trompetçi ve şarkıcı Chet Baker ile kendi şarkılarından biri olan 'Far Away' üzerinde yaptığı işbirliği gibi daha isabetli oldu. Astrud 1996 yılında AIDS yararına Red Hot + Rio albümü için George Michael ile birlikte Jobim'in 'Desafinado' adlı güzel şarkısını seslendirdi. 2002 yılında Uluslararası Latin Müziği Onur Listesi'ne dahil edildi. Astrud, 2000'li yılların başında müzik sahnesini terk etti ve emekliliğini Philadelphia'da, tanıtımdan uzak, felsefe okuyarak, resim yaparak ve hayvanlara yapılan zulme karşı güçlü bir ses haline gelerek geçirdi.