Anouk s’intéresse à la musique en écoutant sa mère, une chanteuse de blues. Elle commence par chanter dans des mariages et différentes soirées avec le groupe Shotgun Wedding, avant de rencontrer Barry Hay du groupe Golden Earring, un ami de son ex-mari Edwin Jansen. Hay, convaincu du talent d’Anouk, lui offre plusieurs chansons dont Mood Indigo, écrite en collaboration avec George Kooymans (également de Golden Earring).
Elle rencontre ensuite Bart van Veen, avec qui elle écrit quelques chansons. Le , elle publie son second titre, "Nobody's Wife", qui reste au sommet des hits hollandais pendant quelques semaines. Son premier album Together Alone connaît également un grand succès.
En 1998, Anouk gagne deux prix de la chaîne musicale néerlandaise TMF (The Music Factory) ainsi qu’un Edison award. Pendant l'été, elle se produit dans plusieurs festivals. Son second album, Urban Solitude, sort en novembre 1999, et inclut le single R U Kiddin'Me.
Peu de temps après elle part aux États-Unis pour conclure un contrat d’enregistrement. Les négociations avec sa compagnie américaine (Sony) se terminent sur un échec, ce qui provoque son retour en Hollande sans contrat. Elle sort alors un nouveau single Don’t et commence une tournée hollandaise en février 2001.
En sort un nouvel album, Lost Tracks, qui contient des versions acoustiques ainsi que des faces B d'anciens titres, ainsi que plusieurs duos avec K's Choice, Sarah Bettens et son mari. Cet album remporte plusieurs récompenses en 2001 et 2003.
En novembre 2002, sort l’album Graduated Fool (qui est son album le plus rock actuellement), accompagné d’une tournée, le Graduated Fool Tour. En 2003, elle fait une brève apparition sur l'album RadioJXL de Junkie XL avec Between These Walls dont elle a écrit les paroles. Elle sort en 2004 un nouvel album, Hotel New York, qui contient quatre titres sortis comme singles Girl, Lost, Jerusalem et One Word.
Anouk, après plusieurs concerts à Anvers (sortis en DVD le sous le nom Anouk is alive!), émigre en Ohio en décembre 2005. En , l'album Who's your Momma sort. C'est un album aux sonorités plus blues et pop, là où les précédents étaient plus rock ou ballades. Il a été réalisé en collaboration avec le producteur Glen Ballard (qui a notamment travaillé avec Alanis Morissette).
Après trois concerts fin 2008, dans le Heineken Music Hall à Amsterdam, elle se sépare de Remon Stotijn, et prépare la sortie de son nouvel album pour l'automne 2009. Le premier single tiré de cet album Today a été offert aux fans en téléchargement gratuit et légal durant une semaine. L'album For Bitter or Worse(en), jeu de mots entre « meilleur » (better) et « amer » (bitter) sort le et fait référence à son divorce.
Le est sorti l'album To Get Her Together(en). Un premier titre est mis en ligne par Anouk sur twitter, les images du clip (preview) sont tirées de la session d'enregistrement de l'album. Ce titre est offert sur iTunes durant quelques jours ; il s'agit de Killer Bee. Le second titre, Down & Dirty, donne le ton de cet album bien différent des précédents. Plus de R&B, moins de rock, la critique pense qu'il risque de ne pas satisfaire les fans de la première heure. Dès sa sortie, l'album est un immence succès ; plus accessible et plus rythmé, cet album est fait pour passer sur les ondes radiophoniques. Le succès qu'a connu l'album est fort aux Pays-Bas, sans toutefois dépasser les frontières de la Belgique. Il retrace les moments difficiles vécus lors de sa séparation avec Dox en , soit six mois après la naissance de leur fils.
En , elle confirme qu'elle représentera son pays au Concours Eurovision de la chanson 2013 à Malmö avec la chanson Birds, et annonce la sortie de son nouvel album Sad Singalong Songs pour .
Le , elle se qualifie dans la première demi-finale de l'Eurovision. Elle termine finalement neuvième du concours (sur 26 pays qualifiés).
Elle est divorcée de Remon Stotijn (The Anonymous, chanteur du groupe de rap Postmen puis Postman en solo), dont elle a eu 2 fils, à savoir Benjahmin Kingsley (né le ) et Elijah Jeramiah (né le ) et une fille nommée Phoenix Ray (née le ). Elle est récemment séparée du rappeur Unorthadox (Dox) dont elle a eu un fils, prénommé Jesiah Dox (né le ). Le elle annonce sur son site officiel sa cinquième grossesse : Sion Jethro est né en . Elle annonce sa sixième grossesse en et donne naissance à une fille, prénomée Jelizah Rose au mois de juin.
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