Dia memulai kariernya di Kuba dengan peran utama dalam drama romantis Una rosa de Francia (2006). Pada usia 18 tahun, ia pindah ke Madrid, Spanyol, dan membintangi drama populer El Internado (2007–2010). Setelah pindah ke Los Angeles, de Armas memiliki peran berbahasa Inggris dalam film thriller psikologis Knock Knock (2015) dan film komedi-kriminal War Dogs (2016).
Ana de Armas lahir di Santa Cruz del Norte dan besar di Havana, Kuba. Ia memutuskan untuk menjadi aktris pada usia 12 tahun,[2] dan melanjutkan pendidikannya di National Theater School of Cuba.