Vista panorámica de Ani, abril de 2011

A comienzos del siglo ix, los antiguos territorios de los Kamsarakans en Arsharunik y Shirak (incluida Ani) fueron incorporados a los dominios de la dinastía Bagratuni.[cita requerida]

La dinastía Bagratuni estableció su primera capital en Bagaran, a unos 40 km al sur de Ani, luego en Shirakavan, alrededor de 25 km al noreste de Ani, y finalmente en Kars, en 929. En el año 961, el rey Ashot III trasladó la capital de Kars a Ani.[3]​ La ciudad se expandió rápidamente durante el reinado de Sembat II Tierezakal. La catedral, obra del arquitecto Trdat, fue construida entre 989 y 1001.[4]​ En 992, los patriarcas católicos armenios trasladaron su sede a Ani. A principios del siglo xi, Ani tenía más de 100 000 habitantes y era conocida como «La ciudad de las cuarenta puertas» y «La ciudad de las mil y una iglesias». Ani también se convirtió en el mausoleo real de los bagratidas.[5]​[6]​

Ani alcanzó la cima de su esplendor durante el largo reinado de Gagik I. Después de su muerte, sus dos hijos pelearon por la sucesión. El mayor, Hovhannes Smbat, obtuvo el control de Ani y su hermano menor, Ashot IV, controló otras partes del reino de los bagrátidas. Hovhannes Smbat, por temor a que el imperio bizantino atacara su ya debilitado reino, nombró como heredero al emperador Basilio II.[7]​

Tras la muerte de Hovhannes Smbat en 1041, el sucesor de Basilio, Miguel IV, reclamó la soberanía sobre Ani. Pero el nuevo rey de Ani, Gagik II, se opuso a la voluntad de su antecesor y varios ejércitos bizantinos enviados a conquistar la ciudad fueron rechazados. Sin embargo, en 1045, tras la captura de Ashot y por instigación de los partidarios probizantinos existentes entre su población, Ani se rindió.[3]​ Un gobernador bizantino se instaló entonces en la ciudad.[8]​

Ani no se encontraba sobre rutas comerciales anteriormente importantes pero, debido a su tamaño, poder y riqueza, se convirtió en un importante centro de comercio. Sus principales socios fueron los imperios bizantino y persa, los árabes y las naciones más pequeñas del sur de Rusia y Asia Central.[8]​

Fue conquistada en 1064 por los ejércitos de los turcos selyúcidas bajo el mandato de Alp Arslan, quienes después de 25 días de asedio capturaron la ciudad y mataron a gran parte de su población.[5]​ Según el historiador árabe Sibt Ibn al-Yawzi, el relato de un testigo decía así:

En 1072 los selyúcidas vendieron Ani a los kurdos sahaddadidas,[5]​ quienes en general siguieron una política de conciliación con la población mayoritariamente armenia y cristiana de la ciudad y varios de sus miembros contrajeron matrimonio con la nobleza de la dinastía Bagratuni. Cinco veces capturaron los georgianos la población de Ani entre 1125 y 1209.[3]​ Fue saqueada por los mongoles en 1239, cuando mataron a gran parte de su población. En 1319, un terremoto terminó de destruirla,[5]​[3]​ Tamerlán capturó Ani en la década de 1380 y a su muerte, el Kara Koyunlu recuperó el control, pero trasladó su capital a Ereván, aunque una pequeña población se mantuvo dentro de sus muros por lo menos hasta mediados del siglo xvii, pero el sitio fue abandonado en su totalidad en el siglo xviii.

En la primera mitad del siglo xix, los viajeros europeos descubrieron Ani para el resto del mundo con la publicación de sus descripciones en revistas académicas y relatos de viaje. Los edificios privados eran poco más que un montón de piedras, pero se habían conservado grandes edificios públicos y la doble muralla y contaban con presentar «muchos puntos de gran belleza arquitectónica".[5]​ El fotógrafo Ohannes Kurkdjian realizó imágenes estereoscópicas de Ani en la segunda mitad del siglo xix.

En 1878 bajo el imperio otomano, la región de Kars —incluyendo Ani— fue incorporada a la región Transcaucásica del imperio ruso.[3]​. Las primeras excavaciones arqueológicas se realizaron en Ani el año 1892, patrocinadas por la Academia de Ciencias de Rusia de San Petersburgo bajo la supervisión del arqueólogo y orientalista ruso Nikolái Marr. Las nuevas excavaciones se reanudaron en 1904 y continuaron anualmente hasta 1917, siempre bajo la dirección de Marr. Se excavaron grandes sectores de la ciudad y se descubrieron numerosos edificios. Los hallazgos se publicaron en revistas académicas, se escribieron guías de monumentos y de museos y todo el sitio fue examinado por primera vez.[11]​ Se llevaron a cabo reparaciones de emergencia en los edificios que estaban en mayor peligro de derrumbe. Se creó un museo para albergar las decenas de miles de objetos encontrados durante los trabajos de excavación. Este museo se encuentra repartido entre dos edificios: la mezquita Minuchihr y otro de piedra construido especialmente.[12]​ Los armenios de ciudades y pueblos vecinos también comenzaron a visitar la ciudad, y se llegó a hablar por parte de Marr de realizar una escuela para la educación de los niños armenios locales y la construcción de parques junto con la plantación de árboles para embellecer el lugar.[13]​

Durante las últimas etapas de la Primera Guerra Mundial, en 1918, los ejércitos del imperio otomano estaban luchando a través del territorio de la recién declarada República de Armenia, logrando la captura de Ani en abril de 1918. En esta ciudad se hicieron intentos para evacuar los objetos contenidos en el museo, cuando se supo que los soldados turcos estaban cerca de la población. El arqueólogo e historiador Ashkharbek Kalantar, que había participado en las campañas con Marr, consiguió retirar cerca de 6000 artefactos portátiles. A instancias de Josep Orbeli, los elementos guardados se consolidaron en una colección de museo, que forman parte del Museo de Historia de Armenia en Everán.[14]​ Todo lo que se dejó fue saqueado o destruido más adelante.[15]​ Tras la rendición de Turquía al final de la guerra, Ani pasó nuevamente al control armenio, pero una ofensiva contra la reanudación de la República de Armenia en 1920 dio lugar a una nueva captura de Ani por parte de Turquía, la firma en 1921 del Tratado de Kars formalizó la incorporación del territorio que contiene Ani dentro de la República de Turquía.[16]​

En mayo de 1921, el ministro de gobierno turco Rıza Nur ordenó al comandante del frente del este, Kazım Karabekir, que los monumentos de Ani debían «ser borrados de la faz de la tierra».[17]​ en las memorias de Karabekir cuenta que se rechazó enérgicamente esta orden y que nunca se llevó a cabo,[18]​ pero la limpieza de todo rastro de las excavaciones de Marr y la reparación de edificios que realizó, sugiere que la orden se cumplió parcialmente.[19]​