Après des études de lettres modernes à Lyon, Anne Mainguet-Grall a commencé sa carrière journalistique en 1986 en tant que rédactrice en chef adjointe pour le service jeunesse à France 3 Franche-Comté. En 1988, elle a rejoint la rédaction de l'émission hebdomadaire télévisée Les Guignols de l'Info sur Canal+, où elle a travaillé jusqu'en 2004 en tant que scénariste et auteur des dialogues.
En 1997, Anne Mainguet-Grall a rejoint l'émission télévisée Télématin sur France 2, où elle est devenue la rédactrice en chef adjointe chargée de la rubrique "Les enfants". Elle a travaillé pour cette émission jusqu'en 2017.
En parallèle à sa carrière télévisuelle, Anne Mainguet-Grall a également travaillé sur des projets humanitaires et défendus les droits de l'enfant en France et à travers le monde. En 2006, elle a créé la Fondation Auberive pour l'enfance, une association loi de 1901 qui vise à soutenir les enfants les plus vulnérables dans le monde. Elle est également membre du Haut Conseil de l'enfant et de la jeunesse, un organe consultatif auprès du gouvernement français chargé de veiller à la défense des intérêts des enfants et de la jeunesse.
En 2017, Anne Mainguet-Grall a quitté Télématin pour se consacrer entièrement à sa fondation Auberive pour l'enfance et à ses projets humanitaires. Elle est également une conférencière régulière sur les droits de l'enfant et la défense des enfants les plus vulnérables dans le monde.
En 2019, elle a été nommée Officier de la Légion d'honneur pour ses services rendus à la défense des droits de l'enfant en France et à travers le monde.