Hollywoods härteste und heißeste Blondine seit Sharon Stone ist ein Kraftpaket purer Körperlichkeit, wenn sie als Partnerin von Jim Carrey tanzt, Julia Roberts beim Karaoke die Schau stiehlt, Ewan McGregor unter den Tisch trinkt, Harvey Keitel in den Wahnsinn treibt, cool einen Sperma-Tropfen als Haargel benutzt oder als Charlie's Engel Natalie artistische Martial-Arts-Künste demonstriert.

Cameron Diaz' zur Schau getragener offensiver Sex-Appeal ist der der Fitness-Studios, Dancehalls und Discos und des eiskalt einschätzenden Blicks einer cleveren Femme fatale, als die sie 1994 im Alter von 21 Jahren in "Die Maske" ihr fulminantes Leinwanddebüt gab: Als Gangsterbraut Tina, für die Jim Carrey die Zunge meterlang aus dem Hals rollt.

In den in der Folgezeit entstandenen Independent-Produktionen kanzelte sie als New Yorker Erfolgsfrau Edward Burns als Loser in einer denkwürdigen Taxi-Szene in dessen "She's the One" ab, verliebte sich in "Feeling Minnesota" als Braut in ihren Schwager, und versuchte in der schwarzen Komödie "Kopf über Wasser", dem US-Remake eines norwegischen Thrillers, an der Seite ihres Richter-Gatten (Harvey Keitel) die Leiche ihres Ex-Lovers verschwinden zu lassen.

Als scheinbar naive Braut wird sie in dem Welterfolg "Die Hochzeit meines besten Freundes" von der Brautjungfer (Julia Roberts) immer wieder gelinkt und übersteht alle Debakel ebenso ungerührt, wie sie in "Verrückt nach Mary" ihre Verehrer in groteske Situationen mit Angelhaken, eingeklemmten Gliedern und dem berühmten Sperma-Tropfen treibt.

Für "Hochzeit", "Mary" und "Being John Malkovich", in dem sie die verdatterte Ehefrau von John Cusack spielt, erhielt sie zahlreiche Auszeichnungen bzw. war dafür nominiert. In Danny Boyles Screwball-Comedy "Lebe lieber ungewöhnlich" arrangiert sie ihre eigene Entführung und mimt ein poor little rich girl mit eisernem Willen. In Oliver Stones All-Star-Besetzung von "An jedem verdammten Sonntag" war Diaz die toughe Eigentümerin eines Football-Teams, die sich mit ihren Marketing-Ideen den alten Coach (Al Pacino) zum Gegner macht.

Neben Drew Barrymore und Lucy Liu ist sie in der Kinofassung der 70er-TV-Serie "Charlie's Angels - 3 Engel für Charlie" (und auch im Sequel "Charlies Angels 2") die kampfsporterprobte Natalie, die die Nächte durchtanzt, mit ihren Partnerinnen als Jodlerin, Bauchtänzerin und im Yuppie-Maßanzug auftritt und im Finale am Hubschrauber auf der Rakete reitet. Wie sie selbstironisch die Männerwelt aufmischt und eine Musical-Einlage als Hommage an Marilyn Monroes "Diamonds Are a Girl's Best Friends" zum Besten gibt, macht sie ebenso attraktiv wie sexy.

Eine ähnlich pikante und frivole Rolle spielt Diaz zwischen Christina Applegate und Selma Blair in der Single-Komödie "Super süß und super sexy". Witz beweist sie auch als Sprecherin von Shreks Prinzessin, die fröhlich Frösche aufbläst. In Martin Scorseses Gangsterfilm "The Gangs of New York" (2001) tritt sie im Kostüm des späten 19. Jahrhunderts auf. 2005 reiste sie als selbstsüchtige mannstolle Frau in der Komödie "In den Schuhen meiner Schwester" zu ihrer verheimlichten Großmutter (Shirley MacLaine) und erfährt dort einiges über ihre Familie.

Ein Jahr später lernt sie als neurotische Produzentin beim zweiwöchigen Wohnungstausch via Chat in der als Screwball-Komödie angelegten Romance "Liebe braucht keine Ferien" den Bruder (Jude Law) ihrer englischen Tauschbekannten (Kate Winslet) kennen. Ihrem Image getreu, trat Cameron Diaz auch in der 2008 vollendeten Komödie "Love Vegas" vor die Kamera und musste sich mit einer ungewöhnlichen Zwangsehe auseinandersetzen. An der Seite von Tom Cruise zeigt sie sich gewohnt actionerprobt in der hintergründigen Agentenkomödie "Knight and Day".

In der Comic-Verfilmung "The Green Hornet" von Regie-Wunderkind Michel Gondry mimt Diaz die Assistentin von Titelheld Seth Rogen, in der derben Komödie "Bad Teacher" sorgt sie als fluchende Highschool-Lehrerin für Lacher.

Jared Leto war zwischen 2000 und 2002 mit der Schauspielerin verlobt. Zuletzt war sie vier Jahre lang mit Justin Timberlake zusammen; das Paar trennte sich 2007.