Энн Ли Доран родилась 28 июля 1911 года в городе Амарилло (штат Техас, США). Мать — Кэрри Барнетт, актриса (по другим данным её звали Роуз Аллен, вероятнее всего оба эти имени были сценическими псевдонимами). Будучи подростком, Энн Доран с родителями переехала в город Сан-Бернардино (штат Калифорния), где девушка окончила старшую школу, а её отец (ум. в 1933) и мать работали в отделении Американского легиона.

Впервые на экране Доран появилась в 1922 году. В 1938 году она заключила контракт с киностудией Columbia Pictures, где близко подружилась с известным режиссёром Франком Капрой, который с удовольствием приглашал Энн в свои картины. Известно, что не позднее 1944 года Доран уже была связана контрактом с Paramount Pictures, а не позднее 1947 года — с Warner Bros.. Впервые на телеэкранах Доран появилась в 1950 году.

По данным на январь 1945 года (актрисе было 33 года) Энн Доран не была замужем и никогда в браке не состояла. В 1979 году актриса проживала в одиночестве в центре Голливуда, на протяжении уже 27 лет. К этому времени она ни разу не была замужем и не имела детей.

Энн Доран была одним из первых (37-м по счёту) членов Гильдии киноактёров США; около 30 лет прослужила в Фонде кино и телевидения.

Энн Доран скончалась 19 сентября 2000 года в возрасте 89 лет в местечке Кармайкл (штат Калифорния) от естественных причин.