Anna Maria Pierangeli urodziła się 19 czerwca 1932 roku w Cagliari w Sardynii (Włochy). Od 1934 mieszkała z rodziną w Rzymie. Początkowo miała zostać dekoratorką wnętrz. W wieku 16 lat pierwszy raz pojawiła się na srebrnym ekranie. Prawdziwym debiutem dla Pier Angeli okazał się film "Teresa", w którym zagrała tytułową rolę. Otrzymała za nią Złoty Glob dla najbardziej obiecującej aktorki. Po sukcesie "Teresy" związała się wieloletnim kontraktem z wytwórnią MGM. Wyjechała do USA, zabierając ze sobą matkę i siostrę (ojciec zmarł krótko przed premierą "Teresy"). W 1954 roku poznała Jamesa Deana, ale rodzina nie zaakceptowała tego związku (Dean nie był katolikiem). Dość nieoczekiwanie 4 października 1954 ogłoszono zaręczyny Pier Angeli i Vica Damone'a, a ich ślub (24.11.1954) określono mianem ślubu roku - na uroczystości weselne zaproszono ponad 600 osób. Vic Damone nie był zachwycony karierą filmową żony, stąd Pier Angeli po ślubie rzadziej pojawiała się na srebrnym ekranie. W tym czasie zagrała Normę Graziano (żonę słynnego boksera Rocky'ego Graziano) w "Między linami ringu". W 1959 roku rozwodzi się i powraca triumfalnie na srebrny ekran. Za rolę w "Zmowie milczenia" dostała nominację do nagrody BAFTA. 14 grudnia 1962 roku wyszła za mąż za Armando Trovajoliego i wróciła do ojczystej Italii. Lata 60. nie były dla niej udane. Drugie małżeństwo także nie wytrzymało próby czasu (rozwód w 1969 roku), z pierwszym mężem walczyła o prawo do opieki nad starszym synem, grywała w przeciętnych produkcjach i popadła w kłopoty finansowe. W 1970 roku powróciła do Hollywood. Wydawało się, że zła karta zaczęła się odwracać. Zagrała w pięciu filmach, pojawiła się też w serialu "Bonanza". 10 września 1971 roku została znaleziona martwa w swoim domu w Beverly Hills - nieszczęśliwie przedawkowała środki nasenne. Miała zaledwie 39 lat. Osierociła dwóch synów.