Ana Maria Măzăreanu și-a început cariera la LPS Iaşi, alături de care a obținut două medalii de aur în competiția internă rezervată juniorilor I. În campionatul juniorilor II și III a obținut câte o medalie de bronz.
A fost selectată apoi la Centrul Naţional de Excelenţă de la Râmnicu Vâlcea.
Ana Maria a mai jucat pentru HCM Buzău și Universitatea Cluj. Cu echipa clujeană a obținut o medalie de bronz și una de argint, în perioada 2011-2016. Totodată a jucat în faza grupelor în Liga Campionilor, sezonul 2012-2013.
În sezonul 2016-2017 a venit la CSM Bistrița, alături de care a obținut medalia de bronz în Final Four-ul Cupei României, evoluând mai apoi la CS Gloria 2018 Bistrița Năsăud, echipă cu care a câștigat medalia de bronz în Liga Florilor la finalul sezonului 2018-2019.
Ana Maria Măzăreanu a fost convocată și la lotul național de senioare, în stagiul de pregătire derulat în aprilie 2017 la Bistrița.
În sezonul recent încheiat, portarul a evoluat la CS Minaur Baia Mare.