All'anagrafe  Diane Hall,  sin dal suo esordio sul grande schermo con Amanti ed altri estranei, si è dimostrata un'attrice, regista e produttrice estremamente versatile. La sua carriera attoriale comprende più di venticinque film cult, fra cui la trilogia de Il padrino, In cerca di Mr. Goodbar, Io e Annie, per cui ha ricevuto l'Oscar come Migliore attrice, nonché le pellicole di grande successo Il padre della sposa e Il club delle prime mogli.

La Keaton, inoltre, è stata candidata agli Oscar anche per Tutto può succedere – Something’s gotta give (per la sua performance ha ricevuto anche il Golden Globe e il National Board of Review Award), per Reds e per la sua intensa performance in La stanza di Marvin. È l'unica attrice ad aver avuto una nomination agli Oscar in ogni decennio.

E' anche un'apprezzata regista, dall'esordio con Heaven fino al all'acclamatissimo Eroi di tutti i giorni.

Come produttrice è fiera di aver lavorato con Gus Van Sant a Elephant, elogiato dalla critica e premiato con la Palma d'Oro al Festival del cinema di Cannes. La Keaton è stata interprete e produttrice esecutiva del film TV On Thin Ice (Lifetime), la storia di una madre dipendente dalla metamfetamina; l'intensa prova le è valsa il Prism Award. È stata poi regista e produttrice esecutiva dell'episodio pilota di Pasadena per Fox Television. Ha anche diretto e co-interpretato Avviso di chiamata, con Meg Ryan, Lisa Kudrow e Walter Matthau, e partecipato a Un amore speciale, diretto da Garry Marshall. È apparsa in Perché te lo dice mamma e 3 donne al verde accanto a Queen Latifah e Katie Holmes.

Ha infine curato un volume che illustra la sua collezione di dipinti amatoriali di clown, uscito per Lookout & Powerhouse Books e intitolato Clown Paintings. Il quinto libro pubblicato con Rizzoli si intitola Casa romantica.

Perfetta tanto nelle commedie quanto nei film drammatici, Diane Keaton continua a conquistare e deliziare il pubblico con ogni nuovo progetto.