Камерон Диаз родилась 30 августа 1972 года, Лонг-Бич, Калифорния, США, где и прошло ее детство. Отец Камерон выходец с Кубы (в его венах течет негритянская и испанская кровь) работал мастером в Калифорнийской масляной компании (California Oil Company), а мать - наполовину англичанка, наполовину немка работала брокером по импортно-экспортным операциям.
В детстве Камерон со своей старшей сестрой Хименой слушали металл, матерились и тусовались с местными парнями. Мать, с пониманием относившаяся к музыкальным пристрастиям дочери, сопровождала ее на концерты Ван Халена, Металлики и Оззи Озборна. Учеба в политехнической школе не была в ее жизни главным, хотя отметки у Камерон Диаз были выше средних. Куда важнее для нее были развлечения, участие в "группе поддержки" во время футбольных матчей, кино и ночные клубы, куда она возила друзей на своем раздолбанном "Фольксвагене". Закончив школу, Камерон подписала контракт и улетела на работу в Японию. Диаз украшала обложки таких журналов как "asMademoiselle" и "Seventeen". За один день девушка зарабатывала до 2 тыс долларов, работая на таких заказчиков, как Levi's, Кельвин Кляйн, Coca Cola и Nivea. Тогда у нее завязался роман с видео продюсером Карлосом де ла Торре, длившийся около 5 лет.
Уже спустя год после дебюта в кино Камерон попадает в сотню самых сексуальных звезд в истории кино по версии журнала «Empire».
Камерон Диаз начала брать уроки актерского мастерства, снимаясь при этом в различных картинах, пытаясь сломать сложившийся образ смазливой девчонки, играя более серьезные роли.
Следующая роль досталась Камерон после того, как Гвинет Пэлтроу отказалась от нее. В мрачной романтической истории "Чувствуя Миннесоту" Кэмерон играла в паре с Киану Ривзом. "Внешне Диаз мне абсолютно не подходила", - вспоминает режиссер Стивен Бейгельман,- "когда она не была занята в утренней смене, то закупала овощи и готовила пасту на всю съемочную группу, но, помимо кулинарных способностей, в Диаз меня подкупили уверенность в себе и мужской юмор. В ней не было никаких замашек звезды". На съемках фильма "Чувствуя Миннесоту" у Камерон Диаз завязался роман с актером Мэтом Диланом, которыq продлился около трех лет. В 2004 году Камерон попадает на 8 место рейтинга журнала «FHM» «100 самых сексуальных женщин». А в 2005 году заняла в аналогичном рейтинге журнала «Максим» 11 место.
За участие во второй части «Ангелов Чарли» Камерон получила гонорар в 20 млн. долл., и стала второй актрисой после Джулии Робертс, зарабатывающей 20 млн. долл. за фильм.
Сейчас Камерон встречается с певцом и начинающим актером Джастином Тимберлейком, вместе с которым они в ближайшем будущем собираются сняться в совместном фильме.