Diplomato all’Accademia centrale d’arte drammatica di Pechino, Diao Yinan inizia la sua carriera cinematografica co-sceneggiando Spicy Love Soup nel 1997, poi La Doccia nel 1999, entrambi diretti da Zhang Yang. Nel 2001 scrive All The Way per la regia di Shi Runjiu.

Nel 2003 Diao Yinan debutta come attore in All Tomorrow’s Parties di Yu Lik Wai che viene presentato in selezione ufficiale al Festival di Cannes, nella sezione Un certain regard. Lo stesso anno scrive e dirige Uniform. Questo primo lungometraggio di finzione gli vale il Grand Prix al Festival Internazionale del Cinema di Vancouver. Riceve inoltre il sostegno del Fondo Hubert Bals, prima di essere presentato in competizione al Festival di Rotterdam nel 2004.

Nel 2007, Diao Yinan firma un secondo lungometraggio: Night Train viene selezionato al Festival di Cannes, nella sezione Un certain regard. L’accoglienza entusiasta della critica, che ne apprezza lo stile minimalista, gli permette di trovare distributori in tutta Europa.

Nel 2013 Diao Yinan realizza il suo terzo lungometraggio: in competizione alla Berlinale, Fuochi D’artificio in Pieno Giorno vince l’Orso d’oro come miglior film e l’Orso d’argento come miglior attore per Liao Fan.

Nel 2019, il suo nuovo lungometraggio, Il Lago Delle Oche Selvatiche, interpretato dagli stessi attori protagonisti del film precedente, Gwei Lun Mei e Liao Fan, viene presentato al Festival di Cannes.

Diao Yinan è anche una figura centrale del teatro cinese d’avanguardia: ha scritto diversi testi, tra cui A Fastrunner or Nowhere to Hide, Pavel Korchigan, Camarade Ah Q.