Anne-Marie Gay a commencé ses études de hautbois au Conservatoire du Havre dans la classe de Philippe Lefèvre. Elle décide de se spécialiser dans le hautbois auprès de Daniel Arrignon et Nicky Hautefeuille au Conservatoire de Rueil-Malmaison où elle obtient son prix d'excellence à l'unanimité. Elle intègre ensuite la classe du CNSM* de Lyon dans la classe de Jean-Louis Capezzali et de Jérôme Guichard.
Passionnée par l’orchestre, elle intègre l’Orchestre Français des Jeunes lors des tournées de 2012 et 2013 sous la direction de Dennis Russell-Davies. Lors de l’été 2014, elle est hautbois solo du prestigieux Gustav Mahler Jungen Orchester dirigé par Christoph Eschenbach et Maxime Pascal. Elle se produit également au sein d’orchestres tels que l’Orchestre Philharmonique de Radio France, l’Orchestre National de Lyon, l’Orchestre de l’Opéra de Lyon, l’Orchestre de l’Opéra de Limoges et l’Orchestre de l’Opéra de Rouen.
La musique de chambre occupe une place importante dans son épanouissement artistique et elle joue régulièrement en quintette. Elle a participé récemment à la création d’un conte musical autour de Roméo et Juliette avec les musiciens de l’Opéra de Lyon.