Maï Anh Lê naît à Paris dans une famille originaire du Viêt Nam[1]. Après avoir poursuivi des études d'économie et de gestion tout en subvenant à ses besoins en travaillant comme mannequin[réf. nécessaire], elle commence sa carrière d'actrice à la fin de l'année 2001.
Elle répond alors à une annonce de Radio Nova lui permettant de passer une audition pour le rôle d'Akemi, fille du commissaire Morio dans le film d'action Samouraïs, second long-métrage du réalisateur Giordano Gederlini qui sort en 2002[1]. Dès l'année suivante, elle effectue ses premiers pas à la télévision en interprétant Maï dans La Maison des enfants, mini-série d'Aline Issermann en trois épisodes diffusée sur TF1 du au . En 2004, elle est à l'affiche de Deux Frères du réalisateur français Jean-Jacques Annaud. La même année, elle joue l'un des rôles principaux du film Poids léger de Jean-Pierre Améris.
À partir du milieu des années 2000, Maï Anh Lê concentre sa carrière à la télévision, en multipliant notamment les rôles dans des séries policières (RIS police scientifique, Duval et Moretti, Affaires étrangères, Contact ...), tout en poursuivant ses apparitions sur grand écran, notamment en 2014 lorsqu'elle incarne Yasmin, agent de la CIA, dans le thriller franco-américain 3 Days to Kill réalisé par McG et produit par EuropaCorp.
En 2016, elle joue dans plusieurs épisodes de la série politique Marseille. À partir de 2018, elle incarne le docteur Oriol, personnage récurrent du feuilleton Un si grand soleil diffusé sur France 2. En 2022, elle interprète Corinne, un rôle secondaire de la série Drôle diffusée sur Netflix.
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