Ana Barbu s-a născut în data de 30 octombrie 1959, în satul Temeleuți, raionul Florești, Republica Moldova. A învățat de la părinți și de la radio, adunând cu multă dragoste caiete de cântece din repertoriul Mariei Tănase, Mariei Lătărețu, al lui Dan Spătaru.
Ana Barbu a evoluat prima oară pe scenă în clasa a treia. La sărbătorirea zilei de 8 martie, ea a interpretat cîntecul Sofiei Rotaru “Orașul meu”. După aceasta a început să interpreteze cântece populare din repertoriul Mariei Drăgan și al lui Nicolae Sulac.
A absolvit Colegiul de Muzică, specialitatea Canto Academic la Bălți, unde a fost primită fără a avea studii speciale, datorită atitudinii, disciplinei dar mai ales datorită controlului deosebit al vocii, fiind capabilă să cânte muzică populară, romanțe și de estradă la fel de bine.
La colegiul din Bălți, Ana Barbu este descoperă și selectată de Lectorul Ion Dascăl, ca solistă a Orchestrei de muzică populară a Colegiului “Lăutarul” al cărui conducător era. După abolvire a fost angajată în Capela Corală Academică “Doina”.
Ana Barbu și-a început activitatea artistică profesionistă în anul 1993, după o pauza de 14 ani, în cadrul orchestrei Ansamblului de cântece şi dansuri populare “Fluieraş” dirijată de Serghei Lunchevici. A urmat ulterior angajarea în orchestra “Mugurel” dirijată de Ion Dascăl ca apoi să devină solistă a Orchestrei de Muzică Populară a Ministerului Afacerilor Interne, primind și gradul de căpitan în poliție.
Ultimii ani ai de activitate ai artistei au fost alături de Orchestra “Plai Moldovenesc”.
În 2011 a primit Titlul de “Artist al Poporului” a Republicii Moldova.
Ana Barbu a murit în luna mai 2015 la doar 55 de ani.
Pe 11 noiembrie 2015, sala mare a Filarmonicii Naționale “Serghei Lunchevici” a găzduit un concert în memoria regretatei Ana Barbu, unde prima fată a artistei, Natalia Barbu a interpretat cu multă măiestrie câteva cântece populare din repertoriul mamei sale, fiind acompaniată de orchestra “Plai Moldovenesc”.