Η Φανή Αντωνέλου κατέκτησε το «Grand Prix Maria Callas» στην κατηγορία Oratorio-Lied του διεθνούς διαγωνισμού Μαρία Κάλλας (Αθήνα 2005). Έχει κερδίσει το Α’ Βραβείο στον διαγωνισμό «Frankfurter Mendelssohn Preis» (Φρανκφούρτη 2008 και 2009) κι έχει υπάρξει φιναλίστ του Διαγωνισμού «Schubert und die Musik der Moderne» στο Γκρατς της Αυστρίας.
Σπούδασε πιάνο, τραγούδι και ανώτερα θεωρητικά στα Ωδεία Kodály και Athenaeum, πριν συνεχίσει τις σπουδές της στη Μουσική Ακαδημία της Στουτγκάρδης (όπερα και λιντ) και του Τρόσσινγκεν (παλαιά μουσική).
Έχει ηχογραφήσει τον ρόλο της Σουζάννα με το σύνολο MusicAeterna υπό τη διεύθυνση του Θεόδωρου Κουρεντζή (Mozart, Nozze di Figaro/Sony Classical), το ρόλο της Ερνεστίνα (Rossini, Occasione fa il ladro/Naxos), τους Εσπερινούς της Παναγίας του Monteverdi με το Ensemble La Fenice (Ligia), και μουσική των τροβαδούρων με το σύνολο Ex silentio (Εκδ. Νεφέλη). Τον Οκτώβριο του 2019 κυκλοφόρησε το solo-CD της με τίτλο «Affinities» με έργα Ελλήνων και Γερμανών συνθετών των αρχών του 20ου αι για φωνή και πιάνο (BIS Records).
Έχει συνεργαστεί με την Όπερα της Στουτγάρδης, την Όπερα της Περμ, το Μέγαρo Μουσικής Αθηνών, την Εθνική Λυρική Σκηνή, με σύνολα όπως Lautten Compagney Berlin, Il Gusto Barocco, Χορωδία και Ορχήστρα Μπαχ του Μονάχου, L’arpa festante, La Banda, Karlsruher Barockorchester. Έχει εμφανιστεί μεταξύ άλλων στα Φεστιβάλ Χέντελ του Χάλλε, Ροσσίνι του Μπαντ Βίλντμπαντ και Schleswig- Hostein της Βόρειας Γερμανίας. Η καλλιτεχνική της πορεία την οδήγησε επίσης στην Αίθουσα της Φιλαρμονικής του Βερολίνου, τη Laeiszhalle του Αμβούργου, την Alte Oper της Φρανκφούρτης, τη Herkulessaal του Μονάχου, την Φιλαρμονική της Αγίας Πετρούπολης.
Έχει τραγουδήσει όλους τους σολιστικούς ρόλους των μεγάλων ορατορίων, από τον Bach, Haydn, Mozart, Mendelssohn, Brahms έως αυτά των Hindemith, Martinů καθώς και τα Carmina Burana του Orff. Εμφανίστηκε με τις «Εκλάμψεις» του Britten στο Θεάτρο του Ερμιτάζ της Αγ. Πετρούπολης. Συνεργάστηκε με τον σκηνοθέτη Σάββα Στρούμπο και την Ομάδα Σημείο Mηδέν για την παράσταση «Θραύσματα από τον Κάφκα» του György Kurtág (Kafka-Fragmente), που παρουσιάστηκε στον Νέο Χώρο του Θεάτρου Άττις τη σεζόν 2017/2018.