Ann-Louise Hanson sang på en scene første gang som seksåring. Da hun var tolv år kom hun på andreplass i Veckorevyns talentjakt Flugan, (men man måtte være femten år for å kunne vinne). Premien var å få spille inn låten hun opptrådte med, «Ringen du gav mig», og innspillingen ble gjennomført 17. august 1956 på Europafilm i Stockholm. Platen, en 78-plate, kom ut i september tross at innspillingen ikke var helt perfekt, siden Hanson måtte synge til forhåndsinnspilt musikk.
I fjortenårsalderen flyttet hun alene til Stockholm, der hun bodde hos noen slektninger, før hennes mamma Anna, pappa Ove og broren Lars flyttet etter noen år senere. Opptredenen i Talentshowet Flugan gjorde at den legendariske plateselskapsdirektøren Anders Burman på Metronome hentet inn Hanson til sitts orkester på slutten av 1950-tallet. Hun gikk senere over til Leif Kronlunds band, noe som satte fart på karrieren. I 1961 traff hun sin blivende mann, Bruno Glenmark, som kom til orkesteret som trompetist.
Plategjennombruddet kom i 1961 med «Är du ensam i kväll?», en svensk versjon av Elvis Presleys '«Are You Lonesome Tonight?», som solgte over 40 000 plater.
I 1964 gjennomførte hun en turne sammen med Fred Åkerström og Cornelis Vreeswijk, og samarbeidet resulterte i LP-en Visor och oförskämdheter som kom året etter. Hun gikk senere over til det nederlandske plateselskapet Philips Records der hun fikk store fremganger med låter som «Min greve av Luxemburg», «Min luftballong» og «Arrivederci Franz». Den sistnevnte lå syv uker på svensktoppen og ble senere gullplate.
På 1970-tallet gikk hun over til å synge countrypop og hadde en storselger med «Låt inte din skugga falla här» («Don't darken my doorstep»). LP-en You Ought To Write Yourself A Love Song solgte over 150 000 plater, og var hennes største suksess gjennom tidene.
Hanson har deltatt hele fjorten ganger i Melodifestivalen – dette er rekord i den svenske konkurransens historie. Hun har (per 2022) aldri vunnet konkurransen.