Amy Carmichael creció en una familia cristiana de Irlanda, la mayor de siete hermanos. Siendo aún joven, en un episodio en el que ayudó a una mujer pobre a cargar un paquete por las calles de Belfast, se sintió marcada por un versículo sobre lo que queda cuando el fuego prueba la obra de cada uno. Decidió allí que solo lo eterno valdría la pena.
En 1887, en la Convención de Keswick, escuchó a Hudson Taylor hablar sobre China y sintió el llamado a las misiones. Pasó a vivir en la casa de Robert Wilson, uno de los fundadores de aquel encuentro, quien se convirtió en como un padre para ella. En 1893 partió hacia Japón, su primera experiencia misionera.
Su salud frágil la alejó de Japón y de un breve paso por Ceilán. En 1895 llegó al sur de la India a través de la Church of England Zenana Missionary Society. Allí aprendió tamil y comenzó a viajar con un grupo de mujeres indias cristianas en evangelización itinerante por las aldeas.
En 1901, una niña de siete años llamada Preena huyó de un templo hindú, donde había sido entregada para servir como devadasi, y buscó refugio con Amy. Ese encuentro cambió el rumbo de su trabajo: de ahí en adelante, rescatar a niños de la explotación religiosa en los templos se convirtió en su misión central.
Nació así lo que se convertiría en la Misión Dohnavur. A lo largo de décadas, más de mil niños fueron acogidos allí, muchos rescatados de templos, otros entregados por familias sin condiciones para sostenerlos. Amy era llamada Amma, madre, por todos en Dohnavur.
Su liderazgo era rígido y, en ocasiones, demasiado duro: exigía obediencia estricta y usaba métodos de disciplina hoy reconocidos como severos para el estándar infantil, lo que generó fricciones con colaboradores. El caso más documentado es el del misionero Stephen Neill, que llegó a Dohnavur en 1924 para ayudar en el trabajo con los niños y, tras divergencias teológicas y sobre el método disciplinario, fue apartado de la misión a fines de 1925. La biografía de Elisabeth Elliot, A Chance to Die, registra ese lado más autoritario y difícil de su personalidad, poco explorado por las biografías más antiguas y elogiosas.
El 24 de octubre de 1931 sufrió una caída grave, que le fracturó la pierna y le torció la columna, dejándola prácticamente postrada en cama durante los veinte años siguientes, hasta el final de su vida. Aun así, continuó escribiendo, y produjo cerca de catorce de sus 35 libros en ese período de reclusión, recibiendo visitas y dirigiendo la misión desde su propia habitación.
Murió en Dohnavur en 1951, sin haber regresado nunca a Europa desde que llegó a la India, 55 años antes. Pidió que no colocaran una lápida con su nombre sobre la tumba, solo la palabra Amma. La Misión Dohnavur sigue funcionando hasta hoy.