Ана е родена в Куба на 30 април 1988 г. и пораства в столицата Хавана. Завършва тамошното Национално театрално училище, а първата й филмова роля е от 2006 г. във филма Una rosа de Francia (2006). На 18 се мести в Испания, в което няма нищо изненадващо - по майчина линия във вените й тече испанска кръв, което й позволява да получи гражданство.
Снимка: Getty
В новия си дом прави първи крачки в телевизията със сериалите El Internado (2007-2010) и Hispania, la leyenda (2010-2012). Първият от тях дори е излъчван в България под името "Интернатът".
Снимка: Getty
През 2014 г. Ана решава да се премести в Лос Анджелис макар да не говори никакъв английски. Първият й по-голям проект в САЩ е еротичният трилър Knock Knock с участието на Киану Рийвс. Той играе женен мъж, който е останал сам в дома си по време на дъждовен уикенд. Голямата му грешка е да пусне в къщата две жени (Армас и Лоренца Изо), което води до приятни и неприятни последствия.
Снимка: Getty
Ана де Армас посочва като свой "откривател" режисьора Джонатан Якубовиц, който й дава роля в боксовия Hands of Stone ("Юмруци от камък") с Робърт де Ниро. Това е първият филм, който тя снима в Щатите, макар да излиза чак през 2016-а. През същата година се появява на екран и черната комедия за продавачи на оръжия War Dogs, където Ана играе жената на героя на Майлс Телър.
Снимка: Getty
През 2017 г. участва в екшън-трилъра Overdrive със Скот Истуд - история за двама братя, крадци на автомобили, които са заловени от безмилостен престъпен бос и трябва да откупят живота си, работейки за него.
Снимка: Getty
По-значимата й роля обаче е във фантастиката Blade Runner 2049 на режисьора Дени Вилньов. Ана привлича вниманието на публиката с ролята на Джой - "приятелката" на Кей, героя на Райън Гослинг. Джой всъщност е изкуствен интелект, с чиято холограмна форма Кей общува.
Снимка: Getty
Именно тази роля отваря портите на Холивуд за нея. Така през тази година излизат четири солидни продукции с нейно участие. Предстои да я гледаме в екшън-трилъра The Informer с Джоел Кинаман (Robocop, Alternate Carbon); Knives Out, където си партнира с Даниел Крейг и Крис Евънс; и в криминалния The Night Clerk с Тай Шеридън (Ready Player One) и Хелън Хънт.
Снимка: Getty
Ана има роля и в комедията на Дани Бойл Yesterday - филм за музикант, който след инцидент става единственият човек в света, който помни "Бийтълс".
Снимка: Getty
Безспорният успех на Ана обаче е ролята на "момиче на Бонд". През април 2019 г. стана ясно, че тя ще има роля и в 25-ия филм за Джеймс Бонд, който все още няма име. Така кариерата на 31-годишната кубино-испанка поема с нова инерция в посока нагоре.