Tucson, Arizona doğumlu olan Ann Dusenberry, Bruce ve Katie Dusenberry'nin kızıdır. Dusenberry önce Arizona Üniversitesi'nde, ardından da Occidental College'da dört yıl boyunca tiyatro sanatları eğitimi aldı ve buradan mezun oldu. İlk rolünü, Universal'da kamyon şoförü olan erkek arkadaşının temin ettiği iç zarfları kullanarak Universal Studios ofislerinde özgeçmişini ve fotoğrafını dolaştırarak aldı. Daha sonra Universal ile yedi yıllık bir sözleşme imzalayan Dusenberry ilk oyunculuk deneyimini 1975 yılında White Line Fever filmindeki küçük bir barmaid rolüyle yaşadı. Steven Spielberg'in 1975 tarihli klasiğinin devamı olan korku filmi Jaws 2'deki Tina Wilcox rolüyle 1978'de dikkatleri üzerine çekti. Dusenberry bu rol için Universal tarafından sözleşmeli oyuncu olarak işe alındı. Los Angeles'taki evinden uzaktaki uzun çekim süresi nedeniyle, aslında rolü oynamakla ilgilenmiyordu. Filmin ilk yönetmeni John D. Hancock iken, kısa bir süre sonra kovuldu ve yerine Jeannot Szwarc getirildi. Bu aynı zamanda daha önce imza atmış olan birçok oyuncunun işten çıkarılmasıyla sonuçlandı. Ancak Dusenberry'nin rolü Tina Wilcox, senaryo değişiklikleri sırasında yine de genişletildi ve başrolde yer aldı. 1978'de aynı adlı romandan uyarlanan mini dizi Küçük Kadınlar'daki Amy March rolüyle bir başka başarı elde etti. Ayrıca, 1979'da kısa ömürlü olan ve mini dizinin başarısını yakalayamayan ve 4 bölüm sonra iptal edilen televizyon dizisindeki rolü de üstlendi.1980'lerde en iyi bilinen film performansları arasında Nick Nolte ve Sissy Spacek ile birlikte Heart Beat filmindeki Stevie rolü ve Jeff Bridges ile birlikte Cutter's Way filmindeki Valerie rolü yer alıyor. 1986 yapımı The Men's Club filminde yine Jaws 2'deki rol arkadaşı Roy Scheider ile birlikte rol aldı. Filmlerde yer almasının yanı sıra, çoğunlukla televizyon için roller oynadı. 1977'de Harrison Ford'la birlikte, Ford'un Star Wars'la çıkış yapmasından kısa bir süre önce, televizyon gerilimi The Possessed'te rol aldı. Diğer televizyon rolleri arasında Stonestreet'teki Amory (diğer adıyla Angel Collins) rolü de vardı: Who Killed the Centerfold Model? (1977) ve Kim Basinger ile birlikte Killjoy'da (1981) Joy Morgan ve Elaine Steel'in ikili rolü. Ayrıca Magnum, P.I. (1982), Remington Steele (1983) ve Murder, She Wrote (1986 ve 1987) gibi dönemin çok sayıda başarılı dizisinde rol aldı. 1986'da kısa ömürlü Life with Lucy dizisinde Lucille Ball'un karakterinin kızı olarak rol aldı. 1992 yapımı gerilim filmi Play Nice'da başrol oynadıktan ve The Commish (1992) dizisinde konuk oyuncu olarak yer aldıktan sonra 1990'ların başında kamera önü oyunculuğundan emekli oldu. Ancak Dusenberry sahne oyuncusu olarak aktif olmaya devam etti. Diğer rollerinin yanı sıra, Our Town (1998) adlı oyunda Bayan Gibbs'i canlandırdı. Diğer oyunları arasında 2014'te Noises Off ve 2021'de Ripcord yer almaktadır.Santa Barbara, Kaliforniya'da birlikte yaşadığı besteci Brad Fiedel ile evlidir. Alixandra ve Zoe adında iki kızları vardır. Evlilik ve Aile Terapisi alanında yüksek lisans derecesi aldı ve Santa Barbara'daki Actors' Conservatory Theatre'ın Sanat Yönetmeni olarak çalışıyor.