Hija menor de Felipa Domènech y Salvador Dalí. Hermana de Salvador Dalí, del que fue modelo de varias de sus pinturas, y amiga de algunos de sus amigos, como Federico García Lorca, con el que mantuvo una gran amistad, como demuestra su correspondencia donada al Centro de Estudios Lorquianos. En la misivas Anna Maria recuerda que al poeta “le obsesionaba un gran miedo a la muerte. Si íbamos y reinaba la calma-blanca, la visión del fondo le daba vértigo: le parecía que volábamos y que teníamos que caernos. Si había oleaje, temía que las olas pasaran por encima y nos engulleran. Tan solo no sentía miedo a la muerte los domingos, en misa, cuando presentía la vida eterna”.
Anna María era en 1925 una adolescente pero la personalidad de Lorca la subyugó. Lorca, igualmente cautivado, correspondió a sus cartas desde Granada con confidencias.
Durante la primera visita de Lorca a Cadaqués, en 1925, el poeta y dramaturgo leyó a toda la familia Dalí, incluida la hermana menor, que contaba con 17 años, su última obra acabada, Mariana Pineda. Hubo varias lecturas: Primero en la casa de Cadaqués, más tarde en la notaría del padre de los Dalí y finalmente en el Ateneo de Barcelona. Anna María era en 1925 una adolescente pero la personalidad de Lorca la subyugó. Lorca, igualmente cautivado, correspondió a sus cartas desde Granada con confidencias: “Aquí existe una cantidad increíble de melancolía histórica que me hace recordar esa atmósfera justa y neutral de tu terraza, en donde a veces la Lydia [Lydia de Cadaqués, el singular personaje enamorado del escritor Eugenio D´Ors] pone un chorro de pimienta fuerte que hace resaltar más todavía la gracia visible del aire”.
La amistad entre ambos se reforzó durante los cuatro meses que duró la segunda visita del poeta a Cataluña en 1927 durante los cuales estrenó por fin en el Teatro Goya Mariana Pineda.
Al comienzo de la Guerra Civil fue detenida y encarcelada bajo la acusación de espionaje por soldados republicanos de la retaguardia que huían a Francia. Estuvo 17 días encarcelada, sufrió agresiones y fue violada. Aunque no se consideraba escritora, publicó cuatro libros sobre Cadaqués y sobre su hermano: Tot l’any a Cadaqués, Des de Cadaqués, Miratges de Cadaqués y Salvador Dalí visto por su hermana Anna Maria Dalí, respuesta a la autobiografía de su hermano.
Murió en Cadaqués en 1989.
