Ultima figlia di Benito e Rachele Guidi, a sette anni fu colpita da una grave forma di poliomielite virale che le procurò problemi permanenti, e causò nel padre una crisi depressiva che lo condusse vicino all'abbandono del potere. Trascorse un'infanzia benestante a Villa Torlonia. Dopo l'arresto di Mussolini, nel luglio del 1943, fu confinata con la madre e il fratello Romano nella residenza di Rocca delle Caminate, dalla quale fu liberata dai tedeschi poco dopo il padre. Nell'aprile del 1945, caduto il regime fascista, cercò con la madre e il fratello fuga in Svizzera, ma al confine vennero respinti. I doganieri elvetici avrebbero consentito l'ingresso della sola Anna Maria per un ricovero ospedaliero, ma la madre rifiutò. Rifugiatisi per alcuni giorni nella villa di un militare di Como, seppero dall'edizione straordinaria de L'Unità della morte del padre. Il 30 aprile il CLN arrestò i tre e li condusse successivamente a Villa d'Este, dalla quale furono infine inviati a Montecatini Terme sotto custodia inglese. Dal luglio del 1945 per i tre anni successivi visse con la famiglia in confino sull'isola d'Ischia. Nel dopoguerra non si avvicinò alla politica e preferì non utilizzare il cognome familiare. Sfruttando la propria passione per l'arte e la cultura, negli anni cinquanta iniziò il lavoro di conduttrice presso Radio RAI. Utilizzando uno pseudonimo, condusse una trasmissione a puntate di successo, "Rotocalco musicale", in cui ospitava e intervistava noti personaggi del mondo dello spettacolo, della musica leggera e dell'arte. Quando le sue origini furono scoperte e rese pubbliche, tuttavia, ne scaturirono polemiche e venne allontanata. La notte di capodanno 1959/1960 a Cortina D'Ampezzo conobbe il presentatore Giuseppe Negri (in arte Nando Pucci). I due si sposarono il giugno dell'anno successivo, ed ebbero due figlie: Silvia (1961) ed Edda (1963). Operata nel 1966 a causa di un tumore al seno, nell'aprile del 1968 contrasse la varicella. Il cancro si ripresentò e la varicella degenerò in un'endocardite. Morì all'alba del 25 aprile 1968. Nel 2008 sono stati pubblicati in volume gli scritti d'infanzia ed il diario (datato 1942), insieme con un'intervista alle figlie Edda e Silvia.