De origem italiana, Anna Maria Maiolino mudou-se para Caracas, onde estudou na Escuela de Artes Plásticas Cristóbal Rojas entre 1958 e 1960. Já no Brasil, em 1961, fez o curso de gravura em madeira na Escola Nacional de Belas Artes do Rio de Janeiro. Entre 1968 e 1971, estudou no International Pratt Graphic Center, em Nova Iorque. Na sombra da ditadura civil-militar brasileira, as experiências de Maiolino na década de 1960 vincularam-na a movimentos decisivos da história da arte brasileira, como as chamadas Nova Figuração e Nova Objetividade, importantes momentos de inflexão do sistema de arte brasileiro. Na década de 1980, iniciou a sua investigação em torno da materialidade e da gestualidade, que tem vindo a desenvolver num processo experimental contínuo e interligado.

Entre as suas exposições individuais recentes, destacam-se: Psssiiiuuu…, Instituto Tomie Ohtake, São Paulo, e Fundación Malba, Buenos Aires (2022); In the sky I am one and many and as a human I am everything and nothing, Kunsthaus Baselland, Muttenz (2021); Por um fio/By a Thread, SCAD Museum of Art, Savannah (2020); EM TUDO — TODO, Galeria Luisa Strina, São Paulo (2019); O amor se faz revolucionário, PAC Padiglione d’Arte Contemporanea, Milão, e Whitechapel Gallery, Londres (2019); Errância Poética, Hauser & Wirth, Nova Iorque (2018); Anna Maria Maiolino, MoCA, Los Angeles (2017); Ponto a Ponto, Luisa Strina, São Paulo (2014); Anna Maria Maiolino. Matrix 252, Berkeley Art Museum and Pacific Film Archive — University of California, Berkeley (2014); Afecções: Prémio MASP Mercedes-Benz, MASP, São Paulo (2012); Anna Maria Maiolino, Fundação Antoní Tàpies, Barcelona, Centro Galego de Arte Contemporânea, Santiago de Compostela, e Malmö Kunsthalle (2010–2011); entre outras.

Integrou exposições nacionais e internacionais de grande relevância, como: Latin American Art from the Cisneros Gift in Dialogue, MoMA, Nova Iorque (2023); Escala: Escultura 1945–2000, Fundación Juan March, Madrid (2023); Together. Interact, Interplay, Interfere, Kunst Meran, Merano (2022); This Must Be the Place, America’s Society, Nova Iorque (2021); Realce, Museu de Arte Moderna do Rio de Janeiro — MAM Rio (2020); Senzamargine. Passages in Italian Art at the Turn of the Millennium, MAXXI — Museo Nazionale delle Arti del XXI Secolo, Roma (2020); Mulheres radicais: arte latino-americana, 1960–1985, Pinacoteca de São Paulo, Brooklyn Museum, Nova Iorque, e Hammer Museum, Los Angeles (2017–2018); 14.ª Bienal de Lyon: Mondes Flottantes (2017); Art and Space, Guggenheim Bilbao (2017); 20.ª Trienal de Milão: Art & Food. Rituals since 1851 (2015); 10.ª Bienal de Gwangju, Coreia do Sul (2014); 30 x Bienal, Fundação Bienal de São Paulo (2013); documenta 13: Here & There, Kassel (2012); 29.ª Bienal de São Paulo: Há sempre um copo de mar para um homem velejar (2010); entre outras.

Agraciada com um doutoramento honoris causa em 2022 pela University of the Arts London, Maiolino recebeu diversos prémios ao longo da sua carreira, como o Prémio Clarival do Prado Valladares (Artista pela trajetória), ABCA — Associação Brasileira de Críticos de Arte (2018); Prémio MASP Mercedes-Benz (2012); Prémio APCA — Associação Paulista de Críticos de Artes (1994); entre outros. A sua obra integra importantes coleções em todo o mundo, destacando-se: MoMA, Nova Iorque; Tate Modern, Londres; Centre Georges Pompidou, Paris; MoCA, Los Angeles; MASP, São Paulo; Fundación Malba, Buenos Aires; Museo Nacional Centro de Arte Reina Sofía, Madrid; Pinacoteca de São Paulo; e Galleria Nazionale di Roma.

Em 2024, Maiolino venceu o Leão de Ouro da Bienal de Veneza.