Nascida Dianna Elise Agron a 30 de Abril de 1986 em Savannah, Georgia, e criada em San António, Texas e San Francisco, Califórnia, enquanto a sua mãe geria hóteis da cadeia Hyatt.

Filha de pai judeu e mãe convertida ao judaismo, estudou numa escola hebraica e teve um Bar Mitzvah.

Aos 15 anos, Dianna teve que ser a "terapeuta" para a sua familia, e sobretudo para o irmão mais novo, quando os pais se separaram após o diagnóstico de esclerose multipla do pai.

Dianna estudou em San Francisco e participou em diversas peças de teatro durante o liceu.

Dianna tem já um vasto palmarés em televisão e cinema, mas foi com Quinn Fabray, em Glee, que obteve o reconhecimento mundial!

Estreou-se na televisão como Jessica Grant em CSI:NY em 2006. Após isso, também participou na série Veronica Mars, Heroes, It's a Mall World, etc. Mas foi em 2009, que conseguiu o papel de maior notabilidade na TV até a data, como Quinn Fabray, em Glee.

Em 2011, Dianna, participou em filmes como The Hunters e I Am Number Four. Mais tarde nesse mesmo ano, saiu o filme documentário Glee: The 3D Concert Movie. Em 2013, participou no filme The Family como Belle Blake, juntamente com Robert De Niro, Michelle Pfeiffer e Tommy Lee Jones.

Actualmente, encontra-se a filmar para o filme Tumbledown (juntamente com Jason Sudeikis, Rebecca Hall e Joe Manganiello).