Anne-Marie è nata e cresciuta a Hayes End, a est di Londra da genitori irlandesi. Ha studiato recitazione al Drama Centre, che fa' parte dell'università delle arti di Londra, dove ha conseguito il suo diploma. Attualmente vive a Londra con suo marito l'attore James McAvoy, con il quale ha anche recitato in Shameless.
Le nominations e i premi vinti da Anne-Marie sono: nomination per l'Olivier Award come migliore attrice nonprotagonista; premiata come miglior attrice al Monte Carlo Film Festival e Shangai Film Festival 2002; nomination per i lan Charleston Award; migliore attrice a IFTA 2004; nomination come migliore attrice a IFTA 2005; e nomination come migliore attrice al Montecarlo TV Festival.
Numerosi i ruoli televisivi interpretati da Anne-Marie Ricordiamo:The History of Mr Polly di Gilles McKinnon, Elizabeth-The virgin Queen di Coky Giedroyc, Shameless di Mark Mylod, Charles II di Joe Wright, Wild West di Jonathan Girshfield, Dr Zhivago di Giacomo Camtiotti, Sinners di Aisling Walsh, The Way We Live Now di David Yates, The Cold War di Andrew Chater, Reach for the Moon di Richard Lexton, Aristocrats di David Caffrey, Amongts Women di Tom Crains e Trial and Retribution.di Aisling Walsh.
Fra i suoi lavori teatrali: Saint Joan di Marianne Elliot, The Soldier's Fortune di David Lan, and Days of Wine and Roses di Peter Gill, The Daughter in Law di David Lann, A Doll's House di Polly Teale, Collected Stories di Howard Davies,Vassa di Howar Davies, King Lear di Richard Eyre, War and Peace di Matthew Waarchus, La Grande Magia di Richard Eyre, Mill on the Floss II di Nancy Meckler, Emma di Mike Alfreds, Uncle Silias di Mike Alfreds e Les Enfants du Paradis di Mike Alfreds e David Glass
