Fue cantante, bailarina y actriz estadounidense.
Su verdadero nombre era Johnnie Lucille Collier y nació en Chireno, Texas. Siendo niña empezó a bailar para fortalecer sus piernas afectadas de raquitismo y fue considerada una niña prodigio del baile.
A los 13 años, Ann fue contratada como bailarina del "Black Cat Club" en San Francisco (California) siendo descubierta por Lucille Ball y por el cómico Benny Rubin. Finalmente, trabajó en varios musicales de MGM entre finales del los años 40 y 50.
Entre ellos:
*"Kiss Me Kate"
*"Easter Parade"
*"Un día en Nueva York"
Con Fred Astaire
Su carrera cinematográfica finalizó en 1956.
Trabajó en Broadway en el musical "Mame" (1969); más tarde, en 1979 sorprendió al público en el show "Sugar Babies" con el veterano de MGM Mickey Rooney y haciendo una posterior gira con la obra por EEUU.
Además por su trabajo en "Chicago" en 1983 ganó el premio Sarah Siddons.
En 1982 actuó en la serie televisiva "The Love Boat" y en 2001 hizo su papel final, el de Coco en el film dirigido por David Lynch "Moulholland Drive".
Por su contribución a la industria cinematográfica Ann Miller tiene su estrella en el Paseo de la Fama en Hollywood.
Falleció en Los Ángeles, California, en 2004 a causa de un cáncer con metástasis en un pulmón. Tenía 80 años. Fue sepultada en el cementerio de Holy Croos de Culver City (California).
Estuvo casada con Reese Milner (1946-1947), Bill Moss (1958-1961) y Arthur Cameron (1961-1962).