Ana Celia de Armas Caso est une actrice cubaine originaire de Santa Cruz del Norte, province de La Havane (aujourd'hui Mayabeque), Cuba. Elle est née le 30 avril 1988.
Il a étudié à l'École Nationale de l'Art de Cuba. Son premier travail a été dans Une Rosa de Francia en 2005, alors qu'il n'avait que 16 ans, mais c'est en 2007 qu'il a réellement fait un saut vers la célébrité en obtenant un rôle dans la célèbre série télévisée espagnole El Internado.
À partir de ce moment-là, sa carrière n'a pas cessé de progresser, avec des rôles à la télévision dans des séries comme Hispania (2010-2011) et au cinéma dans des films comme Mentiras y gordas (2009), Por un puñado de besos (2014).
En 2014, il a quitté l'Espagne pour Hollywood, et c'est à ce moment-là que son succès a commencé à transcender le monde hispanophone. Il a joué dans Hands of Stone (2014), aux côtés de Robert de Niro, et dans Knock Knock (2015) avec le célèbre acteur Keanu Reeves. En 2017, sa carrière a pris un tournant important avec son interprétation de Joi, l'avatar numérique de la version du film culte de science-fiction Blade Runner 2049, pour laquelle il a reçu une nomination au Prix Saturn du meilleur acteur dans un second rôle.
En 2019, sont sorties des films tels que The Night Clerk, Sergio, Waiting for Helen et Knives Out, ce dernier lui ayant valu une nomination au Golden Globe de la meilleure actrice dans une comédie ou un musical, ainsi qu'une nomination au Satellite Award de la meilleure actrice dans un drame.
En 2020, il est en post-production de 007 : Mourir peut attendre, le nouveau film de la saga de James Bond, ainsi que de Blonde, où il incarnera Marilyn Monroe, parmi d'autres productions.
L'actrice a récemment acquis une maison à Cuba en 2019, un lieu qu'elle visite régulièrement et avec lequel elle se sent très en lien, comme on peut le voir sur son profil Instagram où elle est très active. Il est fréquent de la voir partager des moments quotidiens avec sa famille et ses amis dans divers endroits de l'île. De plus, de Armas a à plusieurs reprises exprimé ses réflexions sur la réalité de son pays natal, que ce soit par des déclarations ou en soutenant, par ses "likes", les publications d'activistes ou d'acteurs cubains qui dénoncent la difficile situation économique, politique et sociale à laquelle font face les Cubains.