Amsterdammers maken een kennismakingsritje met de metro in Diemen Zuid, twee jaar voor de opening; reizigers bij het in- en uitstappen; 14 juni 1975.
Het station werd als metrostation in gebruik genomen op 14 oktober 1977 met de opening van de eerste Amsterdamse metrolijnen. Het lag destijds in een kale zandvlakte. Sindsdien zijn in de omgeving woonwijken en het bedrijvenpark Bergwijkpark verrezen.
Het metrostation (zuidkant) is ontworpen door Sier van Rhijn en Ben Spängberg van de Dienst der Publieke Werken. Zij kwamen met een totaalconcept, waarbij zij de vormen van bekisting lieten zien, een kenmerkt van brutalisme. Het metrostation sluit aan op brug 1618. In het kader van de opening van de Noord/Zuidlijn in 2018 werd het station opgeknapt en kreeg het in de stationshal/verdeelruimte een nieuw naambord.
Rondom het metrostation zijn twee uitingen van kunst in de openbare ruimte te vinden:
bij de verdeelruimte bij de ingang is er mozaïek van gekleurde glasplaten te zien, vermoedelijk van Rolf Adel
Het spoorwegstation werd in gebruik genomen op 23 mei 1993, met de opening van de Zuidelijke tak van de Ringspoorbaan in Amsterdam. Daarmee kwam de verbinding tussen station Amsterdam RAI via Duivendrecht en Diemen Zuid met Weesp tot stand, waarmee Schiphol een rechtstreekse verbinding verkreeg met Almere. Het station is ontworpen door Rob Steenhuis, net als het station RAI dat aan dezelfde spoorlijn ligt en in dezelfde periode is ontworpen. Station Diemen Zuid kan als een eenvoudiger versie van het station Amsterdam RAI worden gezien: beide stations hebben een gelijksoortige overkapping maar station Diemen Zuid heeft alleen een perronkap zonder de glazen zijwanden die station Amsterdam RAI wel heeft. (Door een uitbreiding van station Amsterdam RAI rond 2015 vallen de overeenkomsten minder op).
Station Diemen Zuid is afgesloten met OVC-poorten. Er zijn poortjes in de centrale uitgang en aan het oostelijke uiteinde van het perron. De uitgang aan het westelijke uiteinde van het perron, naar de oostzijde van de Gooiseweg, heeft geen poortjes en ook geen palen en werd per 1 juni 2015 gesloten.
Naast het station ligt sinds 2013 Campus Diemen Zuid, voorheen een kantorencomplex.
Vormt van maandag t/m donderdag tot 19:00 uur tussen Hoofddorp en Weesp een kwartierdienst met serie 5700. Vormt van maandag t/m donderdag in de spitsuren tussen Weesp en Almere Oostvaarders een scheve kwartierdienst met serie 4600.