.Filla d’un guitarrista de flamenc Francisco Amaya El Chino, començà a ballar al mateix que a caminar, en la platja del Somorrostro (avui desapareguda). Éssent una nena, crida fortament l’atenció a l 'actuar en un quadre flamenc en l’Exposició Internacional de Barcelona de l’any 1929. Raquel Meller la incorporà a la seva companyia per actuar a París, on també assolí un gran èxit. Tornà a  Catalunya, i el 1936 realitzà el seu primer viatge a América, on va romandre onze anys aureolada per l’èxit més abassegador que hagués tingut mai cap artista espanyol.
El 1942 feu llur presentació als Estats Units, en un quadre flamenc integrat pel seu pare i germans, dintre de la revista de Broadway Ríe, ciudad rié, en la qual aconseguí els més càlids aplaudiments del públic i restà consagrada en aquell país. El 1947 tornà a Espanya per presentar un gran espectacle de ball i cant d’extremada qualitat,  El 1948 inicià un altra gira pels països d’Hispanoamèrica i també assolí un èxit sensacional.
El 1958 tornà a Espanya amb un espectacle en el que si bé conservava l’autenticitat dels seus balls gitanos, havia adoptat un to clarament nord-americà. Va intervenir en alguns films de protagonista, amb fucaces intervencions com a ballarina. L’art de Carmen Amaya rebé el consens de la crítica mundial, coneixia a la perfecció tots els secrets del ball, va estudiar el ball clàssic espanyol, al que dotà d’un nervi inusitat.Va saber envoltar-se de grans artistes i músics, amb el que els seus espectacles assoliren un elevadíssim nivell artístic.  En quan al ritme en que es movia, potser cap ballarina pogué aconseguir-lo. Era un ritme frenètic què, tanmateix no perd la línia melòdica.
Era membre honoris causa de molts Conservatoris americans. I a Barcelona fou batejada amb el seu nom una font construïda en el Passeig Marítim, com homenatge de l’Ajuntament de Barcelona, la ciutat de la que n’era nadiua.