Η Ντάϊαν Κίτον ξεκίνησε την καριέρα της από το θέατρο και έκανε το ντεμπούτο της στον κινηματογράφο το 1970. Απέκτησε παγκόσμια φήμη όταν ερμήνευσε τον ρόλο της Κέι Κορλεόνε στην ταινία του Φράνσις Φορντ Κόπολα «Ο Νονός», ενώ στις μεγάλες τις επιτυχίες συγκαταλέγονται και οι ταινίες του Γούντι Αλεν, με τον οποίο υπήρξε ζευγάρι για χρόνια.
Το 1978 στην ταινία «Νευρικός εραστής», η σπουδαία ερμηνεία της χάρισε το Οσκαρ Α’ Γυναικείου Ρόλου .
Είχε άλλες δύο υποψηφιότητες για το χρυσό αγαλματίδιο, με την ηθοποιό να ερμηνεύει με επιτυχία και κωμικούς ρόλους στις ταινίες «Ο μπαμπάς της νύφης» και το «Κλαμπ χωρισμένων γυναικών».
Το 1996, πρωταγωνίστησε δίπλα στη Γκόλντι Χόουν και τη Μπέτ Μίντλερ στο The First Wives Club, για τρεις γυναίκες που οι σύζυγοί τους τις εγκαταλείπουν για νεότερες. Η ταινία έκλεισε με την εμβληματική σκηνή όπου οι τρεις τραγουδούν το You Don’t Own Me της Λέσλι Γκορ.
