Actrice italienne, Anna Maria Polani a connu une carrière-éclair durant quatre années où elle a joué dans plusieurs péplums. Elle débute notamment dans le très kitsch Maciste contre les hommes de pierre (Giacomo Gentilomo, 1964) où elle incarne la jeune fille amoureuse d’Alan Steel. La même année, elle est la reine Hesperia dans Hercule contre les tyrans de Babylone (Domenico Paolella) avec Rock Stevens. Elle participe également au western surréaliste Samson et le trésor des Incas (Piero Pierotti, 1964) et continue à œuvrer dans le cinéma bis avec Goliath à la conquête de Bagdad (Domenico Paolella, 1965).
Quand le genre décline, la jeune actrice tente de se diversifier et joue notamment dans le western Un mercenaire reste à tuer (Giovanni Grimaldi, 1965) ou le film d’horreur gothique avec Les Nuits de l’épouvante (Elio Scardamaglia, Lionello De Felice, 1966). Désormais contrainte de jouer les utilités, notamment dans Lucrèce, fille des Borgia (Osvaldo Civirani, 1968), Anna Maria Polani met définitivement fin à sa courte carrière qui ne lui a pas permis d’accéder à des productions de premier plan.