Formée à l’Espace Acteur et à l’Atelier de l’Acteur, Marie-Anne Mestre démarre sa carrière en 1985 sous la direction de Didier Long.
Elle travaille au CDN de Sartrouville, au Théâtre de l’Athénée Louis Jouvet, au Théâtre Rive Gauche, au Centre Georges Pompidou sous la direction de Manuel Rebjock, du hongrois Gabor Tompa et de Catherine Bay. Elle joue notamment dans Melle Perle mis en scène par Yannick Laurent, L’Anniversaire de Catherine Bay, Sous la Table d’Agnès Desfosses ou encore Réminiscences de Grégoire Cuvier.
Par ailleurs, elle partage des temps de recherche avec Cyril Teste, Laurent Bazin, Sabrina Delarue et Grégoire Cuvier. Elle tourne au cinéma avec Luc Besson, Léa Fazer, Eugène Green et Pierre Vinours notamment, et pour La Vision avec Zabou Breitman.