Η Cameron Diaz γεννήθηκε στις 30 Αυγούστου του 1972.
Γεννημένη στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνια, η Ντίαζ μεγάλωσε στο Long Beach. Ενώ ήταν ακόμα στο σχολείο, υπέγραψε συμβόλαιο με το πρακτορείο μοντέλων Elite Model Management. Έκανε την πρώτη της εμφάνιση στον κινηματογράφο σε ηλικία 21 ετών στην κωμωδία Η Μάσκα (1994), μαζί με τον Τζιμ Κάρεϊ. Έκανε ένα γκεστ στην ταινία Ο Γάμος του Καλύτερού Μου Φίλου (1997) πριν εμφανιστεί στον ομώνυμο ρόλο στην κωμωδία Κάτι Τρέχει με την Μαίρη (1998), η οποία τής χάρισε φήμη και υποψηφιότητα για Χρυσή Σφαίρα Καλύτερης Ηθοποιού σε Κωμωδία ή Μιούζικαλ.
Οι δυο επόμενες ταινίες - το δράμα Any Given Sunday και η ταινία φαντασίας Being John Malkovich (και οι δυο 1999) - χάρισε φήμη στην Ντίαζ ως ηθοποιού και κέρδισε την δεύτερη υποψηφιότητα της για Χρυσή Σφαίρα.
Η Ντίαζ κέρδισε τρίτη υποψηφιότητα για Χρυσή Σφαίρα για την ταινία Vanilla Sky (2001) και εμφανίστηκε σε δημοφιλείς ταινίες στις αρχές της δεκαετίας 2000, μεταξύ των οποίων Οι Άγγελοι του Τσάρλι (2000) και η συνέχεια Οι Άγγελοι του Τσάρλι (2003) και ως ηθοποιός φωνής στην σειρά Σρεκ (2001-2010). To 2003 συμμετείχε στην επική ταινία του Μάρτιν Σκορτσέζε Gangs of New York, για την οποία κέρδισε την τέταρτη υποψηφιότητα για Χρυσή Σφαίρα.
Οι υπόλοιπες ταινίες της περιλαμβάνουν τις δραματικές κωμωδίες In Her Shoes (2005) και The Holiday (2006) και το ψυχολογικό θρίλερ The Box (2009). Η Ντίαζ έκανε ένα γκεστ στην ταινία The Green Hornet το 2011 και ακολούθησαν οι πρωταγωνιστικοί ρόλοι στις κωμωδίες Bad Teacher (2011) και The Other Woman (2014).
Μετά την συμμετοχή της στην ταινία Annie (2014), η Ντίαζ επιβεβαίωσε ότι αποχωρεί από την υποκριτική. Η Ντίαζ είναι η συγγραφέας δυο βιβλίων υγείας : The Body Book (2013), ένα μπεστ-σέλλερ σύμφωνα με τους New York Times, και The Longevity Book (2016).
There's Something About Mary
Being John Malkovich
Bad Teacher
Shrek
The Mask
My Best Friend's Wedding
In Her Shoes
What Happens in Vegas
The Other Woman
The Sweetest Thing