Anne-Marie Lemieux a complété son baccalauréat en biologie médicale en 2000 (Université du Québec à Trois-Rivières) et une maîtrise en microbiologie-immunologie en 2002 (Université Laval). Elle a obtenu un diplôme d’études supérieures spécialisées en administration des affaires en 2019 (Université Laval), puis a complété une maîtrise en administration des affaires, profil gestion des entreprises en 2021 (Université Laval).

Anne-Marie a acquis une solide expérience au sein de compagnies de biotechnologies en tant que scientifique de recherche, puis d’associée de recherche clinique pour la découverte et le développement de nouveaux médicaments en infectiologie et en oncologie. C’est en 2010 qu’elle devient professionnelle scientifique en pharmacothérapie au Conseil du médicament, aujourd’hui l’INESSS, dans la Direction de l'évaluation des médicaments et des technologies à des fins de remboursement. Dans le cadre de ses fonctions, Mme Lemieux a collaboré à l’évaluation scientifique de demandes d’inscription de médicaments menant à la production de plusieurs avis au ministre dans le cadre des mises à jour des listes de médicaments, et a participé à de nombreux comités. En 2017, Anne-Marie s’est vu confier des responsabilités liées à la gestion des processus et des projets de la direction ainsi qu’en amélioration continue (Ceinture verte Lean Six Sigma, 2019). Elle occupe maintenant le poste d’adjointe à la directrice depuis juillet 2021, avec des responsabilités liées à la gestion des ressources humaines et des activités opérationnelles.