Enfant prodige, elle a commencé à chanter en public dès l'âge de 7 ans et a remporté le concours Star Académie de Bordeaux à l'âge de 14 ans. À 16 ans, elle décide de quitter ses études pour se consacrer entièrement à sa carrière musicale.
En 2005, elle remporte la première édition de Star Academy sur TF1 et signe ensuite un contrat avec le label Universal Music France. Son premier single, "Je veux me débrouiller", sort l'année suivante. Il est certifié disque d'or en 2007 et son album débute directement à la première place du Top Albums en France.
En 2008, elle part en tournée pour promouvoir son deuxième album "Fous de la musique" sorti l'année précédente. Elle se produit ensuite lors des Francofolies de La Rochelle et des Francofolies de Spa, ainsi qu'à l'Étonnante Folie à Bruxelles et à l'Olympia de Paris.
En 2013, elle sort son troisième album "Ma vie est à moi", dont les paroles sont plus intimistes et abordent des thèmes comme la solitude et la recherche d'une identité. L'album connaît un grand succès auprès du public, avec notamment le titre "Je suis une femme" qui sera certifié disque de platine en 2015.
En 2016, elle sort son quatrième album "Révolution" et se produit lors des Francofolies de Spa et des Francofolies de La Rochelle. L'année suivante, elle effectue une tournée acoustique en France.
En 2019, elle sort son cinquième album "La vie est trop belle" qui connaît un grand succès commercial avec notamment le titre "Je suis libre" qui sera certifié disque de platine. L'année suivante, elle annonce sa maternité et reprend la scène en 2021 après la naissance de son fils pour une tournée de chansons lentes et intimes.
Anne Simonin est ainsi devenue une des célébrités françaises les plus populaires depuis plusieurs années, avec un style musical propre et une carrière qui se déroule sur plusieurs décennies. Elle a également joué dans des films comme "Le Grand Bleu" en 2007 et "La Révolution française" en 2014.