Anna Maria Massatani nacque a Roma il 30 giugno 1933, ma trascorse l'adolescenza tra Francia, Spagna e Svizzera prima di diventare modella e poi attrice a 22 anni, adottando il nome d'arte Lea, in memoria del fidanzato morto pochi giorni prima delle nozze.
La sua carriera fu inaugurata da nientemeno che Mario Monicelli, che le affidò una piccola parte in Proibito, nel 1954. Ma fu Michelangelo Antonioni a lanciarla con L'avventura, in cui Lea interpreta la donna che scompare all'inizio del film.
Negli anni Sessanta seguirono tanti altri ruoli in film diretti da grandi registi: La giornata balorda di Mauro Bolognini (1960), Il colosso di Rodi di Sergio Leone (1961) e Una vita difficile di Dino Risi (1961), ma furono gli anni Settanta che la imposero a livello europeo, grazie a diverse opere francesi di rilievo come L'amante di Claude Sautet, del 1970, il rischiosissimo ma applauditissimo Soffio al cuore di Louis Malle del 1972 e La Femme en bleu di Michel Deville del 1973. In Italia intanto recitava ne La prima notte di quiete di Valerio Zurlini (1973), Allonsafan dei Fratelli Taviani (1974) e Cristo si è fermato a Eboli di Francesco Rosi che nel 1979 le fece vincere il Nastro d'argento come migliore attrice non protagonista. Gli anni Settanta furono anche quelli del teatro, della prosa e dei grandi sceneggiati, da I promessi sposi ad Anna Karenina.
Negli Ottanta le sue apparizioni si fecero sempre più sporadiche e l'ultima sua apparizione risale a un dimenticabile e dimenticato film del 1991, Viaggio d'amore.
Da allora di Lea si sono perse un po' le tracce, ritirandosi in Sardegna col marito e tanti cani.
Della sua vita privata si è sempre saputo pochissimo, non ha mai voluto essere diva, non ha mai cercato la visibilità. Di attrici come lei, oggi non ce ne sono e non ci saranno più.
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