Nacida como Diane Heidkrüger en una familia de clase media alemana, de niña estudia ballet y llega a despuntar en el mundo de la danza hasta el punto de que sus padres la envían a una escuela del Ballet Real de Londres. Sus padres se divorcían por la afición a la botella de su progenitor y Diane cambia los tutús por las pasarelas. Muy joven está en París y llega a la final del concurso de modelos Look of the year. Ficha por la agencia Elite y recibe clases de interpretación.
En 2001 está casada con el intéprete y director francés Guillaume Canet y este le anima a probar suerte en el mundo del cine. Logra su primer papel en 2002 con The piano player, película en la que comparte reparto con Christopher Lambert y Dennis Hooper. Tras algunos rodajes en Francia logra poner un pie en Hollywood de modo serio: su interpretación de Helena en Troya junto a Brad Pitt hace que 2004 sea el año de su ascenso a la cúspide. También destaca su papel en Malditos bastardos de Quentin Tarantino, rodada en 2009.
Siempre en las listas de las más elegantes, las revistas de moda y tendencia la adoran. Y también algunos diseñadores como Karl Lagerfeld, que ha alabado públicamente la sofisticación de Diane.
Después de divorciarse de Guillaume Canet en 2006 comenzó una relación con el actor canadiense Joshua Jackson, con el que continúa actualmente como pareja.
Es la protagonista de la serie The bridge.
Fotos: Gtres