Энн-Маргрет Ульссон родилась в Стокгольме 28 апреля 1941 года. Первые пять лет её жизни прошли в маленьком городке Валшёбюн в Емтланде. Ещё в 1941 году отец Энн-Маргрет переехал в США, имея намерения перевести туда всю семью, но Вторая мировая война нарушила его планы. Лишь 29 ноября 1946 года Энн-Маргрет с матерью приехали в Нью-Йорк. Девочке было тогда пять лет и она не говорила по-английски. В 1946 году семья поселилась в Фокс-Лейке, в 1948 году переехала в Уилметт. В 1949 году Энн-Маргрет стала натурализованной гражданкой США.

В 1950 году Энн-Маргрет стала заниматься танцами в местной студии, в 1954 году, в тринадцать лет, стала чирлидером в школе Вилметта, продолжив эти занятия и в старшей школе Нью-Трир в Уиннетке. В подростковом возрасте Энн-Маргрет участвовала в нескольких телевизионных конкурсах талантов сначала на местном канале, а затем и на национальном телевидении. Также она участвовала в школьных театральных постановках и конкурсах исполнителей. Энн-Маргрет окончила школу в июне 1959 года и тем же летом отправилась в тур, организованный Объединёнными организациями обслуживания для поддержания американских войск в Германии.

С 1967 по 2017 год была в браке с актёром Роджером Смитом, который в дальнейшем стал её менеджером.