Anamaria Vartolomei, 1999 yılının Nisan ayında Romanya'nın Bacău kentinde doğdu. Erken yaşta ailesinin yanından ayrılarak Romanya'da yaşayan büyükanne ve büyükbabasının bakımı altında büyüdü. Altı yaşına geldiğinde ailesi France'e yerleşti ve Issy-les-Moulineaux'da yasa başladı. Liseyi Anatole France okulunda tamamladı ve daha sonra Cours Florent ve Les Enfants Terribles'de oyunculuk eğitimi aldı. Sorbonne Üniversitesine kabul edildiği halde, oyunculuk kariyerine odaklanmak için oraya gitmedi.

Vartolomei, ilk olarak 2011 yılında "My Little Princess" filminde rol alarak oyunculuk kariyerine adım attı.