Bir din adamının kızı olan Anna Lee, Joan Boniface Winnifrith olarak doğdu ve babası tarafından oyunculuk kariyeri yapmaya teşvik edildi. Londra'daki Royal Albert Hall'da aldığı eğitimin ardından, İngiliz filmlerinde önce figüran olarak, sonra da başrollere yükselerek rol almaya başladı ve sonunda resmi olmayan "The Queen of the Quota Quickies" unvanını kazandı. Lee ve kocası yönetmen Robert Stevenson 1930'ların sonunda Hollywood'a taşındı ve Lee, John Ford kumpanyasının demirbaşı haline gelmenin yanı sıra (Vadim O Kadar Yeşildi Ki (1941), Kan kalesi (1948) ve yarım düzine başka filmde rol aldı) ABD yapımlarında oynamaya başladı. 1970 yılında romancı, şair ve oyun yazarı Robert Nathan'ın yedinci eşi oldu (Hayal kadın (1948), Bir Meleğin Aşkı (1947)); tanışmalarından üç ay sonra evlendiler. Artık dul olan Lee, zorluklara rağmen General Hospital (1963) adlı pembe dizide düzenli olarak zengin Lila Quartermaine karakterini canlandırmaya devam etti. Tiyatroya yaptığı hizmetlerden dolayı 1982 Kraliçe'nin Doğum Günü Onur Ödülleri'nde Britanya İmparatorluğu Nişanı Üyesi olarak atandı. Anna Lee, 14 Mayıs 2004'te Beverly Hills, Kaliforniya'daki evinde 91 yaşında zatürreeden vefat etti.