Ann Gillis sinh ra với tên khai sinh là Alma Mabel Conner vào ngày 12 tháng 2 năm 1927, tại Little Rock, Arkansas. Ở tuổi 7, cô đã xuất hiện trong bộ phim đầu tiên của mình, "Men in White" (1934), với vai trò khách mời. Trong hai năm tiếp theo, cô đã có những lần xuất hiện không được ghi công trong sáu bộ phim nữa cho đến khi cô nhận được vai chính đầu tiên trong "King of Hockey" (1936). Warner Brothers Studios đã dành thời lượng đáng kể trên màn ảnh cho Gillis trong bộ phim này, với hy vọng cô sẽ trở thành một ngôi sao khác như Shirley Temple. Mặc dù (như tất cả các ngôi sao nhí vào những năm 1930) cô không bao giờ đạt được mức độ nổi tiếng như Temple, nhưng trong những năm tiếp theo, Gillis đã ngôi sao trong nhiều bộ phim, gần như luôn đóng vai một nhân vật bị hư hỏng, ngang bướng. Cô có hai vai trò hãn hữu với cảm xúc đồng cảm khi vào vai Becky Thatcher trong "The Adventures of Tom Sawyer" (1938) và vào vai nhân vật chính trong "Little Orphan Annie" (1938). Một cảnh trong "The Adventures of Tom Sawyer" yêu cầu cô phải đi vào trạng thái khóc lóc, histéric khi nhân vật của cô bị mắc kẹt trong một hang động của những con dơi, và Gillis đã thể hiện trong một buổi biểu diễn mạnh mẽ mà có lẽ là cảnh quay đáng nhớ nhất trong sự nghiệp của cô. Tuy nhiên, khi Gillis lớn hơn, sự nghiệp của cô đã chậm lại, và cô rời Hollywood vào năm 1947. Khi cô rời Hollywood, cô đã kết hôn với Paul Ziebold và có hai người con trai. Sau đó, cô ly hôn, dọn đến New York và kết hôn với Richard Fraser, một diễn viên sinh ra ở Scotland (cô có một người con trai sinh vào năm 1958). Trong những năm 1950 và 1960, Gillis đã thỉnh thoảng xuất hiện trên truyền hình, và vào năm 1959, cô đã tổ chức một buổi trình diễn truyền hình quốc gia về "The Adventures of Tom Sawyer". Gillis và chồng cô đã chuyển đến Anh vào năm 1961, và họ đang sống ở London khi họ biết về một cuộc gọi tuyển diễn viên cho bộ phim "2001: A Space Odyssey" (1968) yêu cầu một nữ diễn viên người Mỹ sống trong thành phố. Gillis đã thử vai và đã được chọn; đây vẫn là bộ phim cuối cùng của cô cho đến nay. Ann đã chuyển đến Bỉ vào năm 1972, nơi cô gặp và kết hôn với người Bỉ René Van Hulst (mất vào năm 1999). Cô đã sống ở Bỉ từ năm 1972 đến năm 2014 và đã trở thành một công dân Bỉ, dành nhiều thời gian cho việc vẽ tranh và âm nhạc, cô là một nghệ sĩ piano và harp tài năng. Cô đã chuyển đến Anh vào tháng 12 năm 2014 và đã qua đời một cách yên bình vào ngày 31 tháng 1 năm 2018.