Anna Maria Luisa 1667. augusztus 11-én született a firenzei Pitti-palotában. A Medici család ekkor már évszázadok óta Európa egyik legbefolyásosabb dinasztiájának számított. Bankárként alapozták meg hatalmukat, később pedig Toszkána nagyhercegeivé emelkedtek. Nevük összeforrt a reneszánsz virágzásával, hiszen olyan művészeket támogattak, mint Botticelli, Michelangelo vagy Leonardo da Vinci.  A család fénykora azonban ekkorra már hanyatlóban volt. Anna Maria Luisa szülei, III. Cosimo toszkán nagyherceg és Marguerite Louise d'Orléans házassága hírhedten rossz volt, az édesanya végül visszatért Franciaországba, gyermekeit pedig Firenzében hagyta. A hercegnőt nagymamája, Vittoria della Rovere nevelte fel.

A Medici család tagjai évszázadokon át Európa uralkodóházaival kötöttek házasságokat, ami egyre szűkebbre vonta a dinasztia rokoni hálóját. A család több tagjának egészségi problémáit később részben ezekkel a közeli rokoni kapcsolatokkal hozták összefüggésbe. Anna Maria Luisa 1691-ben ment hozzá János Vilmos pfalzi választófejedelemhez. Házasságuk kulturális szempontból jól működött, hiszen mindketten rajongtak a zenéért és a művészetekért, gyermekük azonban nem született. A hercegnő egyetlen ismert terhessége vetéléssel végződött, ami tovább növelte a Medici-ház jövője körüli bizonytalanságot. Később az a feltételezés is elterjedt, hogy Anna Maria Luisa szifiliszben szenvedhetett, és a betegséget talán a férjétől kaphatta el, akiről már korábban is hasonló pletykák keringtek. Minderre azonban nincs egyértelmű bizonyíték, és még a földi maradványain 2012-ben végzett vizsgálatok sem tudták tisztázni sem a betegségét, sem halálának pontos okát.

Anna Maria Luisa két fivére sem biztosította a család fennmaradását. Ferdinando örökös nélkül halt meg, öccsének, Gian Gastonénak pedig szintén nem született gyermeke. III. Cosimo ezért kétségbeesett lépésre szánta el magát: megpróbálta elérni, hogy lánya örökölhesse Toszkána nagyhercegségét. A terv azonban kudarcot vallott. A kor európai nagyhatalmai nem ismerték el a rendelkezést, és a Habsburgok támogatását élvező Lotaringiai Ferenc kapta meg Toszkánát. Amikor Gian Gastone 1737-ben meghalt, Anna Maria Luisa ugyan a Medici család teljes vagyonának és felbecsülhetetlen értékű műkincseinek örököse lett, magát a nagyhercegséget már nem örökölhette.

A legtöbb uralkodói dinasztia eltűnésével szétszóródtak a felhalmozott kincsek is. Anna Maria Luisa azonban felismerte, hogy a Medici család legnagyobb öröksége nem a politikai hatalom, hanem a művészet. 1743-ban, nem sokkal halála előtt megerősítette az úgynevezett Családi Egyezményt (Patto di Famiglia), amely kimondta, hogy a Medici-gyűjtemény darabjai nem hagyhatják el Firenzét. A festmények, szobrok, könyvek és egyéb műkincsek örökre a város tulajdonában maradtak, hogy az állam javát szolgálják, a közönség hasznára legyenek, és felkeltsék az idegenek kíváncsiságát.

Anna Maria Luisa de' Medici 1743. február 18-án, 75 éves korában hunyt el. Halálával a Medici-ház egyenes ága végleg kihalt, lezárva Firenze és Európa egyik legjelentősebb dinasztiájának történetét. Miközben apja minden erejével a család politikai hatalmát próbálta megőrizni, a dinasztia utolsó sarja egészen más örökséget hagyott maga után. Ha Anna Maria Luisa nem ragaszkodik ahhoz, hogy a Medici-gyűjtemény Firenzében maradjon, ma aligha láthatnánk együtt Botticelli, Leonardo da Vinci, Tiziano és Caravaggio számos remekművét az Uffiziben.