Családja négy gyermeke közül ő a legidősebb. Apja, Jack Hall mérnök, anyja, Dorothy Keaton amatőr fényképész volt. 1965-től drámatagozatos főiskolán tanult, majd egy év múlva Manhattanben próbált szerencsét. Csatlakozott egy színtársulathoz és zenés-táncos produkciókkal lépett fel éjszakai szórakozóhelyeken. A nagy áttörést 1972-ben A Keresztapa első része jelentette számára.
Magánélete
Furcsa nőnek tartották már karrierje elején, és ez mára sem változott. Diane Keaton – annak ellenére, hogy soha nem ment férjhez – 50 év alatt számos sztárkollégájával folytatott viszonyt: szerelmi és szakmai téren jó tanácsokkal látja el fiatalabb kolléganőit.
Woody Allennel az 1970-es évek nagy részét együtt töltötte, és máig jó barátságban vannak. Őt Warren Beatty követte, de Al Pacino még kezdő színészként kezdeményezett viszonyt Keatonnal. A Keresztapa-trilógia forgatásai alatt, kisebb szünetekkel, de együtt éltek. Jack Nicholsont a Minden végzet nehéz című közös filmjük forgatásán bűvölte el a színésznő. Ugyanennek a filmek köszönheti Keaton a kalandját Keanu Reevesszel is, ám ezt az affért hevesen igyekeztek tagadni.
„Soha nem tudtam túl sokáig alkalmazkodni egy férfihoz, viszont szeretni nagyon tudtam. Ha mindannyiszor férjhez mentem volna, amikor megkérték a kezem, most talán én tartanám a válási rekordot az Államokban. Viccet félretéve, a fő gond a bizalom. Soha nem bíztam senkiben annyira, hogy hozzákössem az életem”
Diane Keaton sosem szült gyereket, azonban kettőt örökbe fogadott: Dexter (1996) és Duke Keatont (2000).
Érdekességek
Nem egy szereplőválogatásról küldték el még a karrierje elején: túl magasnak találták. Ezért a 173,5 centis színésznő „lehúzódott” közel öt centit, és bővebb nadrágokban ment a válogatásokra, így nem látták, ahogy a berogyasztott térddel áll a leendő partner elé.
Az Annie Hall idején viselt nyakkendővel, férfi inggel, mellényel egyedi stílust teremtett. Diane ruhatárához azonban nem csak ezek a darabok tartoznak: gyakran visel egyszerre nadrágot és szoknyát, és szereti a blézereket. Imádja az öveket, a kalapokat és a különleges szemüvegeket, de a kesztyűről is nagyon nehezen mond le: „Nem érdekel, mi a menő, nekem megvan a saját stílusom, amely vagy divatos éppen, vagy nem.”
Sok nőről elmondható, hogy cipőmániás, de Diane-ről nem, ha tehetné, csak mezítláb járna: „Így nincs gond azzal, hogy kicsi vagy nagy, milyen a színe, és a lábamat sem deformálja el.”