Отец Дианы Агрон был русским по происхождению и носил несколько иную фамилию — Агронский. После переезда в Америку он решил сократить её до Агрон.

В 3 года она начала заниматься танцами, так что уже в подростковом возрасте она смогла подрабатывать учителем танцев. В 18 лет Дианна сменила место жительства на Лос-Анджелес. Здесь она осваивала актёрское мастерство, принимала участие в съёмках студенческих фильмов.

Актёрским дебютом Агрон стала небольшая роль в фильме «После полуночи: жизнь за решёткой». За этим проектом последовали съёмки в различных фильмах и сериалах, девушка также попробовала себя в качестве сценариста и продюсера картины, вышедшей в 2009 году — «Слон фуксии».

Известной актриса стала благодаря съёмкам в американском сериале «Хор» (Glee). По сюжету героиня Агрон — черлидер, студентка, перед которой стоит выбор: быть вместе с любимым человеком или с другом, от которого у неё должен родиться ребенок. Агрон рассказывала, что для неё было в новинку играть персонажа, носящего распятие. По её словам, это слегка раздражало её еврейских друзей, а её друзья-христиане давали ей советы по игре..

Не менее значительными актёрскими работами для Агрон были фильмы «Бурлеск» и «Я — четвёртый». Агрон — не только актриса, но и модель, которая снимается в рекламных кампаниях и для глянцевых журналов.
Личная жизнь

Агрон связывали отношения с британским актером Алексом Петтифером. Они познакомились на съёмках фильма «Я — четвёртый». Алекс и Агрон встречались около года и планировали пожениться, но в 2011 году пара распалась.