Mary Anning nació en Lyme Regis, en Dorset, Inglaterra, que ahora forma parte de la llamada Costa Jurásica. Su única formación en lectura y escritura la recibió en la escuela dominical. En su infancia, ella y su hermano ayudaban a su padre en sus expediciones de búsqueda de fósiles y vendían sus hallazgos para completar los ingresos familiares.
En 1810, cuando tenía 11 años, su padre murió, y ella y su hermano continuaron recolectando y vendiendo fósiles desde un puesto que instalaron junto a una posada local. La mayor parte de su colección incluía fósiles invertebrados, como conchas de ammonites y belemnites. En 1811, el hermano de Anning encontró un cráneo de 1,2 metros y, a los pocos meses, ella halló el resto del esqueleto de 5 metros de largo de lo que más tarde se llamaría un Ichthyosaurus, o lagarto pez, que vivió en la zona hace 201-194 millones de años.
La venta de los fósiles era el único ingreso de la familia, y ella se dedicó a esta ardua tarea. Incluía una búsqueda diaria en la playa, sobre todo después de las mareas, caminando kilómetros bajo los acantilados y buscando objetos que pudieran conducir a un fósil escondido, bajo el riesgo de ser aplastado por masas caídas. Profundizó en sus investigaciones más allá de la orilla del mar, leyó toda la literatura científica que pudo encontrar y diseccionó animales modernos para comprender mejor la anatomía de los fósiles que había recogido. También escribió sus notas y observaciones sobre los fósiles e hizo dibujos precisos de todos y cada uno de ellos.
A pesar del duro trabajo de Anning, los fósiles que encontraba y vendía no eran suficientes para llegar a fin de mes, por lo que en 1820, uno de sus principales clientes, el teniente coronel Thomas James Birch, compró varios especímenes para apoyarla económicamente e incluso subastó su colección y donó lo recaudado a Anning y su familia.
En 1823, con 24 años, descubrió el primer esqueleto completo de Plesiosaurus. Tras ser autentificado por varios estudiosos, Anning empezó a recibir el reconocimiento de la comunidad científica. En tres años, ahorró suficiente dinero para abrir la tienda Anning’s Fossil Depot. Muchos geólogos y coleccionistas de fósiles del Reino Unido y del extranjero acudían a su tienda para ver y comprar sus hallazgos; algunos de ellos la acompañaban en sus viajes de búsqueda de fósiles, y muchos de ellos no le atribuían su trabajo después de publicar sus conclusiones sobre los especímenes que ella excavaba.
A lo largo de la década siguiente, Anning realizó numerosos descubrimientos que cambiaron la ciencia, como un reptil volador llamado Dimorphodon, que fue el primer espécimen de Pterosaurio encontrado fuera de Alemania, un reptil marino de cuello largo llamado Plesiosaurio y un pez llamado Squaloraja, que pertenecía a un grupo de transición entre los tiburones y las rayas. También fue una de las primeras en buscar coprolitos, excrementos fosilizados, que ayudaron a analizar la nutrición de los dinosaurios.
Aunque no fue admitida en la Sociedad Geológica (que no incluyó a las mujeres hasta 1904), muchos estudiosos reconocieron su contribución al campo y acudieron en su ayuda. En 1835, tras perder los ahorros de toda su vida en una mala inversión, su amigo y cliente, el geólogo y paleontólogo William Buckland, instó al gobierno británico y a la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia a concederle una pensión de lista civil como reconocimiento a sus contribuciones a la ciencia de la geología. Las 25 libras anuales que recibía eran su única seguridad económica. En 1846, después de que se le diagnosticara un cáncer de mama, la Sociedad Geológica recaudó dinero para ayudarla con los gastos médicos.
Murió a los 47 años tras dedicar su vida a la ciencia de la Paleontología. Sus descubrimientos proporcionaron pruebas de la extinción de especies y ayudaron a desarrollar la teoría de la evolución.
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