Annette Mahlendorf studierte von 1984 bis 1989 Objekt-Design an der Fachhochschule Niederrhein und vervollständigte Ihre Ausbildung zur Bühnen und Kostümbildnerin von 1989 bis 1991 mit einem Stipendium am „California Institute of the Arts“.

Nach einem dreijährigen Auslandsaufenthalt führte sie 1992 bis 1996 ihr erstes Engagement als Ausstattungsassistentin an die Vereinigten Städtischen Bühnen Krefeld/Mönchengladbach.

Von 1997 bis 2001 arbeitete Annette Mahlendorf zunächst als Ausstatterin und anschließend als Ausstattungsleiterin am Theater Hof. Seit dem Jahr 2000 arbeitet sie als freie Ausstatterin und  kann mittlerweile über 200 Ausstattungen aufweisen, unter anderem am Theater Krefeld/Mönchengladbach, an den Städtischen Bühnen Wuppertal, am Deutschen Theater München, am Pfalztheater Kaiserslautern, am Schauspiel Essen, am Nationaltheater Dänemark  „Et Jyske Opera“ sowie am Grand Theatre Shanghai.

Annette  Mahlendorf erhielt dreimal den Publikumspreis „Theater Oscar“ der Rheinischen Post für die jeweils beste Ausstattung der Saison sowie eine Nominierung in der Fachzeitschrift „Die Deutsche Bühne“(gemeinsam mit Günter Hellweg) für die beste Ausstattung der Spielzeit für die spartenübergreifende Produktion „Macbeth“ am Theater Hof.

2026 arbeitete sie u.a. als Kostümbildnerin für den Film „Das Glashaus“ unter der Regie von Joel Sansi sowie an der Opernproduktion „Die Walküre“ am Grand Theatre Shanghai unter der Regie von Katharina Wagner.