C’est le 30 avril 1988 qu’Ana est née en tant qu’Ana Celia de Armas Caso à La Havane, Cuba. Elle a grandi dans une petite ville : Santa Cruz del Norte. Ses grands-parents maternels étaient des migrants venus d’Espagne, c’est d’ailleurs pour cette raison qu’elle possède la double nationalité cubano-espagnole. Son père, Ramon, a eu de nombreux emplois dont directeur de banque, professeur, directeur d’école et même député-maire. Avant cela, il a étudié la philosophie dans une université soviétique. Sa mère, Ana a travaillé dans le secteur des ressources humaines du ministère de l’Education. Elle a également un grand frère, Javier, qui est photographe à New York. Elle a toujours vu son enfance comme étant heureuse, elle était très bien entourée et bien que la vie n’ait pas été facile (rationnement de nourriture, de carburant, coupures d’électricité), elle a estimé que c’était secondaire à tout le reste.

Lors de son adolescence, elle n’avait pas d’accès à internet et un accès très limité à la pop culture au-delà de Cuba. Elle n’avait le droit qu’à 20 minutes de dessin animé le samedi et un film le dimanche matin. Sa famille n’ayant pas de lecteur DVD, elle ne pouvait regarder les films d’Hollywood que chez un voisin. Elle mémorisait et jouait des monologues devant son miroir et a décidé de devenir actrice alors qu’elle avait l’âge de 12 ans. En 2002, alors qu’elle avait 14 ans, elle a réussi une audition pour intégrer le Havana’s National Theater de Cuba, une école dramatique réputée. Alors qu’elle était étudiante, elle a tourné dans trois films. Elle a finalement abandonné ses études seulement quelques mois avant la fin pour l’unique raison que les diplômés de Cuba doivent travailler durant 3 ans pour leur communauté avant de pouvoir quitter le pays.

   
En 2006, elle a obtenu un rôle grâce à un autre acteur, Jorge Perugorria, qu’elle a rencontré lors d’un anniversaire et qui a fait son éloge au directeur du film. Il a visité l’école d’Ana et lors de son audition, il l’a interrompue pour lui dire que le rôle était à elle. Durant la promotion du film, elle a été en Espagne et c’est là qu’elle a fait la rencontre de celui qui deviendra par la suite son agent en Espagne. En 2007, elle a tourné un film pendant la nuit sans la permission de ses tuteurs de l’école.

A 18 ans, sa nationalité espagnole lui a permis de s’installer à Madrid pour continuer sa carrière d’actrice. A son arrivée en Espagne, elle a rencontré un directeur de casting. Deux mois plus tard, elle avait un rôle dans sa série “El Internado” dans laquelle elle a joué de 2007 à 2010. Ce rôle l’a rendue très populaire en Espagne. Elle a finalement demandé de quitter la série quand tous les rôles qu’on lui proposait en dehors de la série n’étaient que des rôles d’adolescentes.

Ensuite, elle a vécu pendant plusieurs mois à New York afin d’apprendre la langue anglaise, là bas elle vivait avec son frère Javier.. On l’a finalement persuadée de retourner en Espagne pour jouer dans une nouvelle série historique “Hispania” où elle a joué durant 17 épisodes. Elle est finalement retournée aux Etats Unis où elle a engagé un agent hollywoodien et s’est installée à Los Angeles en 2014. Elle a dû recommencer sa carrière de 0 comme personne ne la connaissait aux Etats Unis et qu’elle ne parlait pas l’anglais couramment. Durant les premières auditions, elle ne savait même pas ce qu’elle disait. Elle a passé 4 mois d’apprentissage intensif d’anglais afin d’éviter d’avoir des rôles uniquement liés à des femmes latinas. Son premier rôle a été aux côtés de Keanu Reeves qui l’a par la suite appelée afin de jouer dans un film espagnol dans lequel il  jouait mais plus encore, il était le réalisateur de ce film. Afin de donner le meilleur d’elle-même, elle a appris ses lignes pour la plupart des rôles de manière phonétique. Depuis, un lien très étroit s’est formé entre elle et Keanu qu’elle considère comme son mentor.

En septembre 2022 va sortir le film Blonde où elle joue le rôle de Marilyn Monroe. Le réalisateur du film a remarqué sa performance dans un film antérieur et bien que le casting ait été long, il avait décidé de lui donner le rôle depuis le début. Pour se préparer, elle a travaillé avec un coach de dialecte pendant un an.

   
En 2010, elle a commencé à sortir avec un autre acteur espagnol, Marc Clotet, et ils se sont mariés sur la Costa Brava en juillet 2011. Le couple a finalement divorcé début 2013.

Elle a été brièvement fiancée à l’agent de talent Franklin Latt avec qui elle a été de 2015 à 2016. Ce fut une relation très intense et malsaine pour Ana. En effet, tout se passait bien au début, il était attentionné et affectueux, tout ce dont une femme pouvait rêver puis il a commencé à devenir jaloux et possessif, l’empêchait de voir d’autres hommes, venait la chercher après ses tournages pour être sûre qu’elle ne parte avec personne d’autre.Au début, elle a pris ça comme un passage à vide mais plus le temps passait plus son comportement s’aggravait. Son seul moment de répis à été lorsqu’il a dû partir à l’étranger pour un rendez-vous professionnel important. C’est à ce moment-là qu’elle s’est rapprochée de son co-star Scott Eastwood et qu’ils ont entretenu une relation charnelle. Jamais elle ne s’est sentie plus libre qu’à ce moment-là. Il a malheureusement appris qu’elle était en couple et leur relation a pris fin. Elle aurait voulu lui expliquer les raisons mais elle ne l’a pas fait, après tout il avait raison : elle avait été infidèle et s’était bien gardé de dire à Scott qu’elle était en couple. Mais Ana garde de bons souvenirs de leur relation et surtout que c’est lui qui lui a donné la force de mettre fin à sa relation avec Franklin. Avant, elle avait bien trop peur de le quitter, de ce qu’il pourrait lui faire et aujourd’hui, elle est vraiment fière d’avoir fait ce pas-là et d’avoir retrouvé sa liberté. Depuis, elle a connu d’autres relations mais fait toujours attention à ne pas s’accrocher à un homme trop malsain pour elle.

Fin 2019, elle a connu une idylle avec son co-star Ben Affleck. Ils se sont finalement séparés en janvier 2021 après que ce dernier ait renoué avec son ex fiancée Jennifer Lopez. Elle n’a pas bien pris la rupture au départ, se sentait bafouée, se demandant depuis combien de temps il voyait son ex mais finalement, elle a fini par accepter les choses et a compris que certains amours ne pouvaient tout simplement pas se briser et celui de Jennifer et Ben était assez évident.

   
Lorsque le tournage s’est achevé, elle a décidé de s’éloigner un peu de Los Angeles. Elle a d’abord été à Cuba où elle a acheté une maison voilà quelques années mais rester aussi loin de Los Angeles ne lui plaisait pas alors elle a cherché un endroit plus proche et c’est là qu’elle a entendu parler de la ville d’Astoria. Son emménagement là-bas est donc devenu évident. Elle savait que des connaissances - ainsi que des amis - à elle y vivent, certains depuis de nombreuses années et elle s’en serait voulue de ne pas au moins tenter l’expérience. Elle ne sait pas si elle y restera mais au moins, elle ne pourra pas regretter de ne pas avoir essayé !

   
Bien qu'il ne s'agisse pas d'une œuvre caritative, Ana a toujours une cause en tête, une qui est très chère à son cœur et qui vient du plus profond de ses entrailles : se battre contre les préjugés dans le monde du cinéma ou plus largement dans tous les médias qui soient. Etant cubaine, elle a dû se battre toute sa vie contre les préjugés dont elle a été victime en tant que femme latina. Elle sait qu'il y a beaucoup de travail avant de remplir son objectif parce que ces préjugés sont partout, y compris (et surtout) dans les castings. Il suffit de voir les descriptions avancées pour les personnages, elles sont souvent raciales (une femme de couleur, une latina etc...). Elle a même déjà plusieurs fois refusé de faire des castings à cause de cela parce qu'elle veut envoyer une bonne image, se battre pour la cause mais pas n'importe comment.