Muerto su marido en 1716, Ana María Luisa volvió a Florencia, donde estaba ya cerca la extinción de la familia Médici.

Cosme III, ya resignado a la extinción de su casa, intentó prolongar el gobierno disponiendo que a su muerte el trono pasase a Ana María Luisa, pero la propuesta fue bloqueada por las potencias europeas que consideraban al Gran Ducado de Toscana como una preciosa pieza en el juego de mercadeo de tronos.

Después de varias guerras y tratados, se decidió que el trono toscano pasase a Francisco Esteban de Lorena.

A la muerte de su hermano Juan Gastón en 1737, el representante lorenés, el Príncipe de Craon, ofreció a Ana María Luisa la regencia del Gran Ducado en nombre de Francisco Esteban, nuevo soberano, pero la princesa declinó la oferta, aunque permaneció viviendo en el Palacio Pitti dedicándose a su pasión por el arte y las antigüedades.

Fue justo esta pasión la que la llevó a realizar el gesto por el cual es recordada y que constituyó la verdadera fortuna de Florencia: en 1737, Ana María Luisa estipuló con la nueva dinastía reinante el llamado "Patto di Famiglia", que estipulaba que los Lorena no podían transportar o "levare fuori della Capitale e dello Stato del GranDucato ... Gallerie, Quadri, Statue, Biblioteche, Gioje ed altre cose preziose... della successione del Serenissimo GranDuca, affinché esse rimanessero per ornamento dello Stato, per utilità del Pubblico e per attirare la curiosità dei Forestieri".