Nascida Anna Maria Louise Italiano, a atriz estudou na American Academy of Dramatic Arts e no Actors Studio. No início dos anos 50 ela foi contratada pela Fox e recebeu ordem para escolher um novo nome, tornando-se, desde então, Anne Bancroft. A estréia no cinema aconteceu em 1952 em Almas Desesperadas, ao lado de Marilyn Monroe. O maior impulso em sua carreira, no entanto, veio da Broadway, onde ela interpretou a professora de Helen Keller na versão para o teatro de O Milagre de Anne Sullivan ao lado de Patty Duke, mãe de Sean Astin. O papel lhe deu um Tony e, quando o roteiro foi adaptado para o cinema, um Oscar. No cinema, seu papel mais famoso foi em A Primeira Noite de Um Homem, filme que deu fama a Dustin Hoffman.
Com uma longa carreira mesclando papéis cômicos e dramáticos, Bancroft chegou ao público jovem como a voz da rainha em Formiguinhaz. Ela explicou seu casamento com Mel Brooks de modo simples "ele parece o meu pai e age como minha mãe. É o cara certo para mim".