Камерън Диас се ражда на 30 август 1972 г., в Сан Диего, Калифорния, САЩ, където преминава детството й. Родителите й са със смесена кръв: баща-мексиканец, чиито родители са емигрирали в САЩ, а майка й е наполовина англичанка, наполовина немкиня – също второ поколение американка.
В детството си Камерън, както и по-голямата й сестра не се отличават с особено скромно и примерно поведение: слушат хеви метъл, забавляват се с местните момчета и са готови да наругаят всеки, който се опита да им направи забележка. Майката споделя музикалните пристрастия на дъщерите си и дори ходи с тях на концерти на „Ван Хелън”, „Металика” и Ози Озбърн.
По това време девойката изобщо не мисли за кариера на актриса или модел – тогава мечтата й е да стане зоолог. Домът на Камерън прилича на същински зоопарк: котки, кучета, птички, даже мишки и 2 змии. Но съдбата се разпорежда по друг начин: когато Диас е на 16 години, на един купон се запознава с фотографа Джеф Дюнас, който й предлага да поработи в агенцията за модели Elite.
Вече с договор, Камерън започва да се снима в рекламни клипове. Лицето й често украсява модните издания, а най-хубавото е, че за един снимачен ден момичето изкарва около 2000 долара. По това време започва връзка с видеопродуцента Карлос де ла Торе, продължила около 5 години.
Кинокариерата на Диас започва съвсем неочаквано и стремително я изпраща сред звездите на седмото изкуство. Веднъж Камерън случайно се натъква на сценария на филма „Маската" (1994) на бюрото на своя мениджър. Без да има никакви актьорски навици, тя все пак решава да се пробва и след 12 прослушвания получава ролята.
Филмът, главната роля в който играе Джим Кери, става хит и за Камерън веднага започва да се говори като за младо дарование и най-многообещаващата актриса на годината. Разбира се, намират се и скептици, според които по-далеч от ролята си в „Маската" актрисата няма да стигне, но Диас е твърдо решена да им докаже, че не са прави и започва да взима уроци по актьорско майсторство, като при това избира да се снима в различни филми, за да не й бъде наложен актьорски стереотип.
По време на снимките на „Да почувстваш Минесота” (1996) Камерън се запознава с актьора Мат Дилън и между двамата започва връзка, която така и не води до нищо. Популярността на актрисата расте с ролята й в „Сватбата на най-добрия ми приятел" (1997), в който си партнира със звезда като Джулия Робъртс. И все пак в този филм Диас е все още актриса от „втори план”.
Ситуацията се променя през 1998 г. с излизането на филма „Ах, тази Мери!", който става най-касовата комедия на годината и едва ли не любим филм на американците през този период. Редовете на почитателите на Камерън, която е в главната роля, се увеличават многократно – цяла Америка въздиша по нея.
Но независимо от своята популярност Диас не страда от „звездна болест" - живее в обикновена квартира, облича се както й харесва, ходи в най-близките магазини. И продължава да се снима в нови филми – „Ангелите на Чарли” (и продължението му) и нашумелия „Ванила Скай”, за ролята си в който Диас е номинирана за „Златен глобус” като най-добра актриса в поддържаща роля.
Освен това през 2001 година актрисата участва в създаването на най-популярната анимация на годината – „Шрек", където озвучава принцеса Фиона (след това и в двете продължения).
Сред последните продукции, в които участва са „Истинска измама”, в който си партнира с Том Круз и „Зеленият стършел” - със Сет Роугън и Джей Чоу.
