Ани Върбанова е родена на 2 януари 1950 г. в Бургас. Завършва музикалното училище в родния си град със специалност контрабас, а през 1971 г. – полувисшия Естраден отдел при БДК в София със специалност пеене.
Дебютът ѝ е с група Тоника, когато съставът все още е към Културния дом на транспортните работници в Бургас. В края на 1971 г. Ани Върбанова участва и печели конкурс, обявен от БНР за набиране на певци за новосформираната вокална формация „Студио В“.
За почти десетгодишното съществуване на групата певицата пее сопрановите вокални партии, като в голяма част от песните, сред които „Слънце, слънце“, „Твоето име“, „Ръка подай“, „Насам-натам“, „Гургулица“ и много други е и солистка. Паралелно със „Студио В“, певицата записва дуетни песни с Петко Петков, който по онова време е един от членовете на състава, както и самостоятелен репертоар. Пее джаз-рок с оркестъра на Райчо Иванов. До 1981 г. е щатна певица към Биг бенда на БНР, в който работи като беквокал и като такъв участва в записите на много други наши поп певци.
През 1977 г. Ани Върбанова е избрана да представя България в Международния конкурс за изпълнители на фестивала „Златният Орфей“ и печели Голямата награда – Златната статуетка.
През 1983 г. е удостоена с гранд при на фестивала „Гала“ в Хавана, Куба, а на следващата година тя получава първа награда на „Шлагерфестивал“ в Дрезден – ГДР.
Ани Върбанова има над 50 самостоятелни песни, записани в БНР, и около 17 песни и вокализи, включени зад кадър в много български анимационни и игрални филми, като „Баща ми бояджията“, „Пет чужди дни“, „Изкуствената патица“, „Дами канят“, „Га“, „Нефт“ и много други.
Осъществила е две концертни турнета – едното съвместно с Емил Димитров, в бившия СССР.
В края на 1980-те години и началото на 1990-те години Ани Върбанова живее и работи в Скандинавските страни, Швейцария, Германия и Италия. Композиторът Винченцо Коро създава специално за нея две песни, които записва в Италия, излъчвани многократно по „Теле Италия“, заедно с най-популярната ѝ българска песен „Не приемай чужди съвети“ – композиция на Зорница Попова и Йордан Янков.