Už ve věku sedmi let debutoval jako herec na scéně New City v Greenwich Village. Vystudoval angličtinu na Hunter College, kde se zaměřil na obor kreativního psaní a brzy se pustil do psaní scénářů.

Napsal, režíroval, produkoval, financoval i účinkoval v krátkém filmu ,,Muž mnoha tváří" (1994), který byl promítán v roce 1995 na Mezinárodním filmovém festivalu v Cannes. Dalším projektem byl celovečerní snímek ,,Strays", drsné drama z městského života, v němž nejen hrál, ale také ho režíroval a produkoval s velmi nízkým rozpočtem. Film byl vybrán do soutěže festivalu Sundance 1997.

Když Steven Spielberg viděl film ,,Muž mnoha tváří", požádal scénáristu Roberta Rodata, aby pro Diesela napsal roli vojína Carpaza do filmu ,,Zachraňte vojína Ryana". Spolu s celým hereckým obsazením byl tedy i Diesel nominován za tento film na Cenu filmových herců. Hrál pak v dramatu ,,Kotelna" (2000), a ve sci-fi thrilleru ,,Černočerná tma" (1999). Propůjčil svůj hlas také animovanému filmu ,,Železný obr", který získal cenu za nejlepší animaci. Po boku Dennise Hoppera, Johna Malkoviche a Barry Peppera hrál ve filmu ,,Knockaround Guys". Po filmu ,,Rychle a zběsile" účinkoval ve filmu ,,Diablo", režírovaném F.Gary Grayem.


Riziko - USA, 2000
xXx - USA, 2002
Osamělý mstitel - USA, 2003
Riddick: Kronika temna - USA, 2004
Ochránce - Kanada, USA, 2005