Aos 5 anos, Anthony se mudou com sua família para Cleveland, onde começou a estudar trompete com seu pai Guerrino. Guerrino nasceu em San Demetrio né Vestini e emigrou para a América em 1914. Ray tocou com a orquestra de Glenn Miller entre 1940-1941 antes de se alistar na Marinha durante a Segunda Guerra Mundial. Depois da guerra, formou sua banda: a Ray Anthony Orchestra. A orquestra se tornou muito popular nos anos 50 com gravações que incluem clássicos canções dançantes como "The Bunny Hop" e "Hokey Pokey ", tema musical de Dragnet.

De 1953 a 1954 Anthony foi o diretor musical da séries de televisão Top Tunes e apareceu no filme de Fred Astaire "Papà gambalunga. Em 1955, se casa a atriz e sex symbol Mamie Van Doren e inicia carreira de ator. Ele era a estrela em um programa de TV (1956-1957), Ray Anthony Show.

Anthony apareceu em vários filmes durante os anos 50, incluindo The Five Pennies e nos filmes de Van Doren High School Confidential e Girls Town.

Anthony e Van Doren se divorciaram em 1961 e terminou ao mesmo tempo a breve carreira como ator. No entanto, ele continuou sua carreira musical e teve outro álbum de sucesso com o tema da série Peter Gunn composta por Henry Mancini, que também era músico originário de Abruzzo.

Anthony foi homenageado com uma estrela na calçada da fama de Hollywood e é amigo próximo de Hugh Hefner e já apareceu em vários episódios de The Girls Next Door.

Anthony encontra-se ativo como bandleader e músico.