Dianna Elise Agron wurde 1986 in Savannah, Georgia, geboren und wuchs in San Francisco auf. Sie war das Kind von russisch-jüdischen Immigranten, deren Name "Agronsky" in der Einwanderungsbehörde Ellis Island in Agron eingekürzt wurde. Die Schauspielerin besuchte die "Burlinghame High School" und nebenbei die hebräische Schule, an der sie mit 14 die Bar Mitzwa feierte. Seit sie drei Jahre alt war, bekam Dianna Agron Tanzunterricht, schon als Teenager gab sie deshalb selber Stunden.
Dianna Agron debütierte 2005 in der Rolle der Jen im Film "Talkers Are No Good Doers". Anschließend konnte sie sich Auftritte bei "Drake und Josh", "Close to Home", "CSI: NY", "Heroes" und "Numbers - Die Logik des Verbrechens" in ihren Steckbrief schreiben. Seit 2009 spielte die Schauspielerin die Hauptrolle als Cheerleaderin Quinn Fabray in der Musical-Comedy-Serie "Glee" - eine Rolle, die ihr den internationalen Durchbruch bescherte. Nebenbei stand sie für Filme wie "The Romantics", "Burlesque" und "Ich bin Nummer Vier" vor der Kamera.
Die Schauspielerin ist Vegetarierin und engagierte sich stets aktiv für die Tierschutzorganisation "PETA". Im Jahr 2010 führte sie zudem Regie im Musikvideo zu "Body" von "Thao with the Get Down Stay Down", das auf der Homepage der Hilfsorganisation "Oxfam America" vorgestellt wurde. Vom "People"-Magazin wurde Dianna Agron 2010 auf die Liste der "Most Beautiful" gewählt.