Augustin forscht zur modernen deutsch-jüdischen Geschichte und Kultur, zur jüdischen materiellen Kultur sowie zur Provenienz und Restitution von Kulturgütern. Ein weiterer Schwerpunkt ihrer Arbeit liegt auf der Geschichte des Sammelns und der Kunstförderung.
Von 2019 bis 2026 war Augustin wissenschaftliche Mitarbeiterin am DHI Washington, anschließend hatte sie eine Kooperationsstelle der Max Weber Stiftung inne. In Washington untersuchte sie in einem Forschungsprojekt die transnationale Geschichte jüdischer Zeremonialobjekte nach 1945. Zuvor war sie unter anderem in der Provenienzforschung am Jüdischen Museum Berlin tätig.
Die Max Weber Stiftung gratuliert Anna-Carolin Augustin herzlich zur Professur und wünscht ihr für ihre neue Aufgabe viel Erfolg.