La soprano Armelle Khourdoïan naît en France. Elle suit une solide formation musicale. Elle commence le chant avec Gayané Hovhannisyan. Elle entre ensuite au CRR de Marseille et au CNSMD de Paris.

Elle fait ses débuts en 2009 à l'Opéra-Ballet de Saint-Pétersbourg dans le rôle de l'Amour dans Orphée et Eurydice de Gluck. L'année suivante, elle chante dans "Héroïne rossiniennes dans tous leurs états" sous la direction de Yann Molenat au Châtelet. En 2011, elle incarne la Fée-Marraine dans Cendrillon en Vaudevilles (Laruette) à l'Opéra Comique. Elle passe par le Viêt Nam où elle interprète le Feu et le Rossignol dans L'Enfant et les sortilèges de Ravel à l'Opéra de Hanoï. En 2012, elle est invitée aux Chorégies d'Orange et donne un récital au Palais des Princes. La même année, elle intègre l'Atelier lyrique de l'Opéra de Paris où elle explore le répertoire de Haydn avec Silvia dans L'Isola disabitata et Flaminia dans Le Monde de la lune. En 2014, elle chante Belinda dans Didon et Enée (Purcell) lors de la 22ème Nuit de la Voix au Châtelet puis Lucia dans Le Viol de Lucrèce (Britten) à l'Athénée et Zerlina dans Don Giovanni (Mozart) à l'Atelier lyrique de l'Opéra de Paris. La même année, elle est nommée Révélation classique de l'ADAMI.

En 2015, elle joue l'Amour et Clarine dans Platée (Rameau) à l'Opéra de Paris sous la direction de Marc Minkowski et mis en scène par Laurent Pelly. L'année suivante, elle fait ses débuts à La Scala de Milan dans les rôles du Feu, de la Princesse et du Rossignol dans L'Enfant et les sortilèges. Toujours en 2016, elle crée le rôle de Margot dans Le Mystère de l'écureuil bleu de Dupin à l'Opéra Comique et au Théâtre Impérial de Compiègne. En 2017, elle se rend à l'Opéra de Chambre de Varsovie pour un récital où elle interprète des airs de Mozart aux côtés du baryton Michal Partyka. En 2018, elle participe au sixième Grand concert de la Francophonie, accompagnée par le quatuor à corde Toumanian Mek de musique de chambre arménienne, au Palais des Nations à Genève. La même année, elle endosse le rôle de L'Amour dans une nouvelle production de Pygmalion (Rameau) dirigée par Emmanuelle Haïm et mise en scène par Robyn Orlin à Dijon.

Durant l'été 2018, elle chantera à "Musiques en fête" aux Chorégies d'Orange et débutera 2019 à Lille où elle reprendra le rôle de L'Amour dans Pygmalion.