Þórgunnur Anna Örnólfsdóttir syngur allt frá barokki til nútímatónlistar, en hefur undanfarin ár verið að skapa sér sérstöðu við frumflutning nýrra verka, bæði sem einsöngvari og sem meðlimur tónlistarhópsins KIMI ensemble. Hún hefur frumflutt yfir 20 verk - má þar nefna fimm óperur, leikhústónlist, óratoríu og fjölda kammerverka eftir íslensk og erlend tónskáld. Þórgunnur einskorðar sig þó ekki við samtímatónlist og hefur m.a. túlkað hlutverk Ariodantes og Dido og tekið þátt í ýmsum framsæknum óperusýningum svo sem á vegum Neugeboren Opera og Venteværelset, sem og sviðsverkum sem sameina ólíkar listgreinar. Má þar nefna verkið The Altersea Opera eftir sænsku listakonuna Lap-See Lam og norska tónskáldið Tze Yeung Ho sem flutt var á Feneyjatvíæringnum 2024, og einnig leiksýninguna Livia’s Room eftir norska leikskáldið Lene Therese Teigen í samstarfi við tónskáldið Þuríði Jónsdóttur. 

Þórgunnur hefur komið fram sem einsöngvari með Sinfóníuhljómsveit Íslands, Ensemble Storstrøm (DK), Århus Sinfonietta (DK), BIT20 Ensemble (NO), Scenatet (DK), Kammersveitinni Elju (IS) og Kammersveit Reykjavíkur (IS), og sungið á hátíðum svo sem Bang on a Can (BNA) og Tête à Tête opera festival (BR), Nordic Song Festival (SE), NJORD biennal (DK), o.fl.. Á döfinni eru ýmis verkefni á Íslandi, þar á meðal ný ópera, BRÍM, eftir tónskáldið Friðrik Margrétar-Guðmundsson og rithöfundinn Adolf Smára Unnarsson, óperan Hliðarspor eftir Þórunni Guðmundsdóttur og tónleikar með tríóinu KIMI ensemble í tónleikaröðinni Tíbrá. 

Þórgunnur lauk burtfararprófi frá Tónlistarskólanum í Reykjavík undir handleiðslu dr. Þórunnar Guðmundsdóttur og Sigrúnar Hjálmtýsdóttur og síðar bakkalár- og meistaragráðu frá Konunglega danska tónlistarháskólanum í Kaupmannahöfn undir leiðsögn Hönnu Hjort og Marianne Rørholm. Þórgunnur er einnig með BA-próf í íslensku og mannfræði frá Háskóla Íslands.