Диана Крюгер родилась 15 июля 1976 года в Альгермиссене, Германия. Настоящая фамилия Хайдкрюгер. Её мать, Мария-Тереза Хайдкрюгер, работала в банке, а отец, Ганс-Хайнрих Хайдкрюгер, был компьютерным специалистом. У Дайан есть младший брат Штефан.

С детства Диана Крюгер мечтала стать балериной. Она поступила в Королевскую балетную школу в Лондоне, но травма, которую Дайан получила на занятиях, заставила ее отказаться от своей мечты.

В 1989 году она вернулась в Германию. В этом же году, когда Диане было 13 лет, её родители развелись, и мать воспитывала детей одна. Поэтому юной Дайан пришлось совмещать занятия в школе с разноской пиццы и почты.

В 1992 году, в возрасте 16 лет, Диана Крюгер переехала в Париж и начала свою модельную карьеру. Она победила в престижном конкурсе красоты «Look of the Year», после чего модельное агентство «Elite» подписало с ней контракт. Дайан представляла одежду и парфюмерию таких известных марок, как Christian Dior, Yves Saint Laurent, Jil Sander, Dolce&Gabbana, Armani. Помимо этого преуспевающую фотомодель можно было увидеть на обложках глянцевых изданий: «Vogue», «ELLE» и др.

Диана Крюгер понимала, что карьера модели не может длится слишком долго и в 1997 году решила попробовать себя в качестве актрисы. К сожалению, из-за плохого английского, она не прошла кастинг фильма «Пятый элемент» Люка Бессона. Но именно этот режиссер сыграл важную роль в ее карьере — он посоветовал ей бросить модельный бизнес и всерьез заняться кинокарьерой. Дайан поступила на курсы актерского мастерства в школу «Ecole Florent» и взяла псевдоним, укоротив свою настоящую фамилию до Крюгер.

В сентябре 2001 года Дайан Крюгер вышла замуж за французского актёра и режиссёра Гийома Кане. Они развелись в 2006, и с июня того же года Дайан стала встречаться с Джошуа Джексоном.

Актриса в совершенстве владеет 3 языками: немецким, французским и английским. Помимо этого в течение 8 лет изучала в школе латинский язык, а перед тем как сыграть в фильме «Тигровые отряды» (2006) ей пришлось изучать и русский язык. Диана Крюгер всегда дублирует свои роли на трех языках.