Profesora, académica, investigadora, escritora y biógrafa.
Los hermanos Cossío Martínez-Fortún se habían educado en Madrid bajo la atenta mirada de su tío Manuel Bartolomé Cossío, pedagogo krausista e historiador del arte español que dejó el estudio más importante sobre la obra del Greco y que inició la revalorización histórico-artística del pintor cretense.
Director del Museo Pedagógico Nacional y presidente de las Misiones Pedagógicas, Manuel Bartolomé Cossío fue uno de los más importantes pedagogos de finales del XIX y principios del XX.
Fue en ese ambiente en el que creció Arias de Cossío en La Laguna, adonde tuvieron que irse Mariano de Cossío y Ana Estremera al ser depurados tras la Guerra Civil.
Un ambiente intelectual en el que no faltaron figuras como Gregorio Marañón, Ortega y Gasset, Gerardo Diego, Jorge Guillén… quienes acudían de vez en cuando a visitarlos y a las tertulias que allí organizaban.
Durante sus estudios universitarios, tuvo a sus tres primeros hijos.
Ejerció un año como profesora ayudante en la Universidad de La Laguna y posteriormente toda la familia se trasladó a Madrid.
En 2007 consiguió la Cátedra de Arte en la misma universidad y en el año 2014 fue nombrada catedrática emérita.
La docencia ha sido para Arias de Cossío el aspecto más importante de su carrera, sin olvidar las numerosas publicaciones e investigaciones.
Gran experta en pintura del XIX español y francés, se ha especializado, además, en escenografía teatral, cuyo culmen ha sido la publicación de una monumental biografía sobre la figura de la gran actriz Nuria Espert, convirtiéndose en su biógrafa personal autorizada.
Encuentro S.A. Madrid, 2009 Francisco Alcántara, un crítico de arte olvidado.
Córdoba 2008 Eduardo García Benito, un artista de entreguerras.
Valladolid, 2004 Jesús Hernández Perera, la proyección intelectual de una trayectoria académica.
Madrid, 1978 Mariano de Cossío, su vida y su obra.
Ana María Arias de Cossío e Idoia Murga Castro.
Ana María Arias de Cossío y Covadonga López Alonso.
Junta de Castilla y León, Valladolid, 1995, CL, págs.
Edificios civiles madrileños, Siglos XVII y XVIII.
Ministerio de Cultura, Madrid, 1986, CL Inventario artístico.
Edificios religiosos madrileños, Siglos XVII y XVIII.
Ministerio de Cultura, Madrid, 1983, CL Aproximación a la Pintura Española: estudio preliminar y notas.