Γεννημένος και μεγαλωμένος στο Λος Άντζελες της Καλιφόρνια, ο Ντι Κάπριο ξεκίνησε την καριέρα του με τηλεοπτικές διαφημίσεις πριν συμμετάσχει σε τηλεοπτικές σειρές όπως Santa Barbara και Growing Pains στις αρχές της δεκαετίας του ’90. Το κινηματογραφικό του ντεμπούτο έγινε στην κωμωδία τρόμου Critters 3 το 1991. Έλαβε αναγνώριση με δευτερεύοντες ρόλους στις ταινίες Τι Βασανίζει τον Γκίλμπερτ Γκρέιπ (What’s Eating Gilbert Grape, 1993), Σταγόνες Αγάπης (Marvin’s Room, 1995) και Το Τέλος της Αθωότητας (The Basketball Diaries, 1995). Πήρε τον πρώτο του πρωταγωνιστικό ρόλο στο Romeo + Juliet το 1996 και έγινε παγκοσμίως γνωστός με την ταινία Τιτανικός (Titanic) σε σκηνοθεσία του Τζέιμς Κάμερον, τη μεγαλύτερη εισπρακτική επιτυχία όλων των εποχών μέχρι το 2010.
Κέρδισε το πρώτο του Όσκαρ το 2016 για την ερμηνεία του στην ταινία η Επιστροφή. Έχει ακόμη βραβευτεί με τη Χρυσή Σφαίρα Α’ ανδρικού ρόλου για την ερμηνεία του στις ταινίες Ιπτάμενος Κροίσος (The Aviator, 2004), Ο Λύκος της Wall Street (The Wolf of Wall Street, 2013) και η Επιστροφή (The Revenant, 2015). Οι ταινίες Το Νησί των Καταραμένων (Shutter Island, 2010) και Inception (2010) συγκαταλέγονται μεταξύ των μεγαλύτερων εμπορικών επιτυχιών της καριέρας του.
Άλλες ταινίες στις οποίες έχει πρωταγωνιστήσει είναι οι:
- Πιάσε Με Αν Μπορείς (Catch Me If You Can, 2002),
- Οι Συμμορίες της Νέας Υόρκης (Gangs of New York, 2002),
- Ματωμένο Διαμάντι (Blood Diamond, 2006),
- Ο Πληροφοριοδότης (The Departed, 2006) και Ο Δρόμος της Επανάστασης (Revolutionary Road, 2008).
Επίσης, έχει λάβει σαν ηθοποιός άλλες τέσσερις υποψηφιότητες για Όσκαρ. Ο Ντι Κάπριο είναι ιδιοκτήτης μίας εταιρίας παραγωγής κινηματογραφικών ταινιών, της Appian Way Productions, που εδρεύει στην Καλιφόρνια.