Anneliese Uhlig wurde am 27. August 1918 in Essen als Tochter der Opernsängerin Margarethe Maschmann und des Staatsschauspielers Kurt Uhlig geboren. Nach der Trennung der Eltern wuchs sie bei der Mutter auf, ging 1937 nach Berlin, nahm Schauspielunterricht und hatte ihren ersten Filmauftritt neben Attila Hörbiger und Lucie Höflich in dem Artistenfilm "Manege". 1938 spielte sie am Schiller-Theater neben Heinrich George in Calderons "Der Richter von Zalamea", ging mit dem Stück auf Europatournee und widmete sich nach ihrer Rückkehr intensiv ihrer Filmkarriere. Zwischen 1939 und 1945 spielte sie in etwa einem Dutzend deutscher Filme moderne junge Damen, so in den Kriminalfilmen "Der Vorhang fällt", "Verdacht auf Ursula" und neben Paul Klinger in "Kriminalkommissar Eyck".

Ab 1940 war Uhlig in der Truppenbetreuung tätig, spielte in Fronttheatern in Holland, Frankreich, Polen und der UdSSR. Nach persönlichen Differenzen mit Propagandaminister Goebbels ging sie 1942 nach Italien, spielte dort in italienischen Filmen, unter anderem in Enrico Guazzonis "La Fornarina" mit Lida Baarová. Sie arbeitete als Dolmetscherin für die Familie Mussolini, kehrte 1944 nach Deutschland zurück und war wiederum als Filmschauspielerin tätig. Sie spielte unter anderem in Karl Antons Kriminalfilm "Ruf an das Gewissen" und Wolfgang Staudtes Liebesfilm "Das Mädchen Juanita", die erst nach Kriegsende fertig gestellt wurden.

1945 lernte sie einen amerikanischen Offizier kennen, den sie heiratete. Sie war zunächst Produzentin und Regisseurin für den US-Special-Service in Salzburg, ab 1946 Auslandskorrespondentin in Italien, Österreich und den USA. In den 1950er Jahren trat sie in der Bundesrepublik gelegentlich im Film, Theater und Fernsehen auf, 1960-64 war sie Theaterproduzentin in Alexandria/Virginia, 1963-65 Dozentin für Dramatik und Deutsch an der Universität Bangkok.

In den 1970er Jahren und Anfang der 1980er trat Uhlig in der Bundesrepublik wieder am Theater und im Fernsehen auf, wo sie nun die ältere Lady spielte, unter anderem in den Fernsehfilmen "Der Monddiamant" und "Der Winter, der ein Sommer war" und neben Heinz Rühmann in "Es gibt noch Haselnusssträucher". In der kurzlebigen deutschen Agentenserie "Okay S.I.R." wurde sie in einer Hauptrolle als elegante Chefin der Agentinnen besetzt.

Im Jahr 1989 wurde Anneliese Uhlig das Verdienstkreuz l. Klasse des Verdienstordens der Bundesrepublik Deutschland verliehen.

Anneliese Uhlig lebte seit 1948 in den USA und war amerikanische Staatsbürgerin. Sie war in zweiter Ehe verheiratet mit dem Kunsthistoriker Douglas B. Tucker. Sie starb am 17. Juni 2017 im Alter von 98 Jahren in Santa Cruz.