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Née Dorothy Walton Gatley le 7 août 1902 à Fort Sam Huston au Texas, elle reçoit une bonne éducation au prestigieux college Bryn Mawr (comme Katharine Hepburn quelques années plus tard). Elle est très tôt tentée par le théâtre et dès 1921, elle apparaît à Broadway. Some premier grand succès lui vient dans Tarnish en 1923. Puis, elle est de nouveau sous les feux de la rampes avec The Trial of Mary Dugan qui lui offre un autre triomphe. Eugene O'Neil voulait lui offrir le rôle principal de Strange Interlude, mais, elle dut y renoncer car son producteur refusa de la délivrer de son contrat. Une première mauvaise expérience avec un producteur et qui ne sera pas la dernière!
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Dans The Right to Romance, Ann est une chirurgienne esthétique et son coeur balance entre le playboy joué par Robert Young (bien palôt) et son collègue, le charismatique Nils Asther. C'est le début, pour elle, d'une série de rôles où elle est une femme active en charge de son destin. Hélas, l'arrivée du Production Code va mettre une sérieuse dose de sucre dans tous ses mélodrames...
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Son étoile chute dangereusement au Box Office. Elle décide de quitter l'Amérique à cette époque pour suivre son second mari, le chef d'orchestre Werner Janssen. Elle retourne au théâtre. La RKO n'a pas réussi à lui faire prendre le bon tournant à l'arrivée du code de censure. Les autres reines du mélodrame telles que Claudette Colbert et Irene Dunne s'en sortiront mieux en se tournant vers la screwball comedy naissante. Elle a souffert également de n'avoir que rarement pu être dirigée par de grands metteurs en scènes. La RKO lui a fait tourner une quantité incroyable de films avec quelques tâcherons maison comme Edward H. Griffith et Harry Beaumont.
Elle ne reviendra au cinéma que plus tard dans les années 40 où elle devient une supporting actress. Par exemple dans Eyes of the Night (1942, F. Zinnemann), un petit thriller de série B où elle partage la vedette avec Edward Arnold. Toujours belle et distinguée, elle n'a guère de possibilité de montrer son talent dans ce film réalisé avec un petit budget. Elle continue à travailler au théâtre activement. Betsy Blair (la première épouse de Gene Kelly) se souvient dans ses mémoires d'avoir joué avec elle une pièce d'Eugene O'Neil dans les années 40.
Ann Harding est une figure à part dans le Hollywood du début des années 30. Une sorte d'anti-star qui fuit les projecteurs et le publicité. Sur un plateau, elle ne se prend jamais pour 'une star' et aide ses jeunes collègues inexpériementés (comme Laurence Olivier en 1932 dans Westward Passage). Que ce soit Myrna Loy ou Mary Astor, elles parlent toutes deux de la bonté et la gentilesse d'Ann. Voilà qui n'est pas aussi fréquent dans le monde du cinéma.
On peut espérer qu'un jour ses meilleurs films seront disponibles en DVD. En particulier: Condemned (1929), Holiday (1930), Double Harness (1933) et Prestige (1932).