Ann Robinson nasceu em Hollywood, Califórnia, no dia 25 de maio de 1935. Seu pai era bancário. Ela começou sua vida profissional como dublê. Assinou um contrato com a Paramount em 1950 e sua primeira interpretação foi como Sylvia Van Buren, no filme "A Guerra dos Mundos" (1953), um papel que repetiu 35 anos depois, em três episódios da série de televisão "Guerra dos Mundos".

Sua carreira artística efetivamente encerrou-se quando ela fugiu para o México para casar com o toureiro Jaime Bravo, com quem teve dois filhos. A partir de então, ela passou a desempenhar papéis menores, principalmente em filmes de ficção científica. O casal se divorciou em 1967. Bravo morreu em um acidente automobilístico em 1970. Ela casou-se novamente com corretor de imóveis José Valdez, em 1987. Robinson faz aparições freqüentes em shows de autógrafos e convenções de ficção científica. Ela teve uma breve aparição em "Guerra dos Mundos" de Steven Spielberg (2005).