Кемерон Діаз народилася 30 серпня 1972 року в р. Сан-Дієго, Каліфорнія, США, де і пройшло все її дитинство. Її батьки були змішаних кровей: отець-мексиканець, батьки якого емігрували в США, а мати — наполовину англійка, наполовину німка, що теж переїхала жити в Штати.
У дитинстві Кемерон, як і її старша сестра, були досить хуліганськими дівчатами: слухали метал, тусувалися з місцевими хлопцями, матюкалися і могли дати по фізіономії будь-якому кривдникові. Мати з розумінням відносилася до музичних пристрастей своєї дочки і навіть супроводжувала її на концерти Ван Халена, Металіки і Оззі Озборна.
У той час дівчинка і не думала про кар'єру актриси або модель — тоді вона хотіла стати зоологом. Удома у Кемерон був цілий зоопарк: кішки, собаки, пташки і навіть миші і 2 змії. Але доля розпорядилася інакше: коли Діаз було 16 років, на одній з вечірок вона познайомилася з фотографом Джефом Дюнассом, який запропонував їй попрацювати на модельне агентство «Еліт» /Elite/.
Уклавши контракт, Кемерон почала зніматися в рекламних роликах, її обличчя почало прикрашати модні видання, за один день зйомок дівчина заробляла до 2 тис доларів. Тоді у неї зав'язався тривалий романс з відео продюсером Карлосом де ла Торре, що тривав близько 5 років.
Кінокар'єра Діаз почалася абсолютно несподівано і стрімко пішла вгору. Одного разу Кемерон випадково наткнулася на сценарій фільму «Маска» /the Mask, 1994/, що валявся на столі її менеджера. Не маючи ніяких акторських навиків, вона все-таки вирішила спробувати і після 12 прослуховувань отримала цю роль. Фільм, головну роль в якому зіграв Джим Керрі, став хітом і про Кемерон тут же заговорили як про молоде дарування, нагородивши її титулом найбільш багатообіцяючої актриси року. Проте деякі скептики припускали, що далі за роль в «Масці» кар'єра актриси не піде, але Діаз твердо вирішила розвіяти цю думку і почала брати уроки акторської майстерності, знімаючись при цьому в різних картинах, намагаючись зламати образ гарненького дівчати, що склався, граючи серйозніші ролі.
Під час зйомок фільму «Відчуваючи Міннесоту» /feeling Minnesota, 1996/ Кемерон познайомилася з актором Метом Діланом, і у них зав'язався роман, який, проте, так нічим і не закінчився.
Популярність актрисі додала її роль в картині «Весілля мого кращого друга» /my Best Friend's Wedding, 1997/, де вона стала партнеркою такої зірки, як Джулія Робертс. Проте в цьому фільмі Діаз все-таки ще була актрисою «другого плану». Ситуація змінилася з виходом в 1998 році фільму «Дещо про Мері» /there's something about Mary, 1998/, що став найбільш касовою комедією року і мало не улюбленим фільмом американців того періоду. Ряди фанатів Кемерон, що зіграла в стрічці головну роль збільшилися в сотні разів, — по ній сохнула вся Америка.
Але, не дивлячись на свою популярність, Діаз не особливо страждає «зоряною хворобою» — живе в звичайній квартирі, одягається як їй більше подобається, ходить в найближчі магазинчики. І при цьому продовжує зніматися в нових картинах.
З її останніх робіт варто відзначити «дівочий блокбастер» «Ангели Чарлі», а також гучне «Ванільне Небо», за роль в якому Діаз була номінована на «Золотий Глобус» як краща актриса другого плану. Крім того, в 2001 році актриса також брала участь в створенні найпопулярнішого мультфільму року — «Шрека», де озвучувала принцесу. Із-за його скаженої популярності, мабуть, буде незабаром знята друга частина, в якій Діаз також відведена «роль принцеси».