1981年，与沃伦·比蒂共同主演爱情传记电影《烽火赤焰万里情》，在片中饰演路易丝·波南特，凭借该片提名第39届美国电影电视金球奖电影类-剧情类最佳女主角、第54届奥斯卡金像奖最佳女主角，获得第26届意大利大卫奖最佳外国女演员。

1982年，由其主演的剧情电影《月落妇人心》上映，她凭借该片提名第18届美国国家影评人协会奖最佳女主角、第40届美国电影电视金球奖电影类-剧情类最佳女主角。

1984年，与约尔戈·沃亚吉斯、克劳斯·金斯基联合主演惊悚电影《女鼓手》；同年，与梅尔·吉布森搭档主演爱情电影《亡命之恋》，凭借该片提名第42届美国电影电视金球奖电影类-剧情类最佳女主角。1986年，与杰西卡·兰格、茜茜·斯派塞克联袂主演喜剧电影《芳心之罪》，该剧本改编自贝思·亨利获得普利策奖的作品。

1987年，自编自导讲述晚年的纪录片《天堂》；10月7日，与山姆·夏普德、哈罗德·雷米斯联袂主演的喜剧电影《婴儿热》上映，她在片中饰演曼哈顿的职业妇女J.C.威阿特，凭借该片提名第45届美国金球奖电影类-音乐喜剧类最佳女主角；同年，在喜剧电影《无线电时代》中客串夜总会歌手。

1988年，与连姆·尼森、杰森·罗巴兹联合主演爱情电影《好母亲》。1990年，由其主演的电影《教父3》上映。1991年，与史蒂夫·马丁合作主演喜剧电影《新岳父大人》。

1993年，与伍迪·艾伦共同主演悬疑喜剧电影《曼哈顿神秘谋杀案》，她凭借该片提名第51届美国电影电视金球奖电影类-音乐喜剧类最佳女主角、第33届英国电影学院奖最佳女演员。

1995年，执导个人首部电影《真情赤子心》；同年，由其主演的电影《新岳父大人之三喜临门》上映；接着，被英国的《帝国》杂志评为“电影史上百名最性感的影星”之一，其排名为第46。

1996年，与歌蒂·韩、贝特·迈德尔联袂主演喜剧电影《前妻俱乐部》；同年，与梅丽尔·斯特里普、莱昂纳多·迪卡普里奥联合主演剧情电影《马文的房间》，在片中饰演患白血病的贝西，她凭借该片提名第69届奥斯卡金像奖最佳女主角。

1999年，与朱丽叶特·刘易斯共同主演爱情喜剧电影《恋爱高飞》。2000年，执导个人首部电影《来电传情》，影片讲述了三姐妹和她们年迈的父亲一起生活的趣事。2001年，与沃伦·比蒂合作主演喜剧电影《城里城外》；同年，制作了电视剧《新豪门恩怨》。

2003年，与杰克·尼科尔森、基努·里维斯联合主演的剧情电影《爱是妥协》上映，她在片中饰演著名的纽约剧作家艾丽卡，凭借该片提名第76届奥斯卡金像奖最佳女主角，获得第75届美国国家评论协会奖最佳女主角、第61届美国电影电视金球奖电影类-音乐喜剧类最佳女主角；同年，制作了格斯·范·桑特执导的关于校园枪杀岸的犯罪电影《大象》。

2005年，与莎拉·杰西卡·帕克共同出演喜剧电影《斯通家族》。2006年，与汤姆·艾弗瑞特·斯科特、艾莉克莎·黛瓦洛斯联合主演剧情电影《交出桃乐茜》。

2007年，与曼迪·摩尔共同主演的喜剧电影《因为我这么说》上映，她在片中饰演一人独立养大三个如花似玉的女儿长大的单身妈妈达芙妮；同年，获得林肯中心电影协会的表彰；11月，与乔恩·海德合作主演的喜剧电影《妈妈的宝贝》上映。

2008年，与戴克斯·夏普德、麦克·怀特共同出演喜剧电影《老妈爱死你》。2010年，与瑞秋·麦克亚当斯、哈里森·福特联合出演爱情喜剧电影《早间主播》，在片中饰演和保守严谨的迈克风格完全不同的早间节目主持人科琳·佩克。

2012年4月，与凯文·克莱恩、黛安·韦斯特联袂主演的剧情电影《亲爱伴侣》上映，她在片中饰演与丈夫约瑟夫结婚多年的贝斯。2013年，与罗伯特·德尼罗搭档主演的爱情喜剧电影《盛大婚礼》上映，她在片中饰演喜爱旅行尤其是亚洲国家的埃莉·格里芬。

2014年7月，与迈克尔·道格拉斯合作主演的爱情喜剧电影《情到自然明》上映，她在片中饰演细心、讨人喜爱的邻居李雅；9月，与摩根·弗里曼共同主演的剧情电影《露丝与亚历克斯》上映，她在片中饰演对亚历克斯有着深深的爱的退休教师鲁斯。

2015年，与艾伦·阿金、约翰·古德曼联袂出演喜剧电影《爱上库珀一家》。2016年，为动画电影《海底总动员2：多莉去哪儿》配音，配音的角色为为自己的独生女儿多莉做任何事的妈妈珍妮；同年，与裘德·洛搭档主演的电视剧《年轻的教宗》首播。

2017年，与布莱丹·格里森共同主演的爱情喜剧电影《汉普斯特德公园》上映；6月8日，获得第45届美国电影学院终身成就奖。2018年5月，与艾丽西亚·西尔维斯通、简·方达联合出演爱情喜剧电影《读书会》。2019年，与杰姬·韦弗搭档主演喜剧电影《老太啦啦队》。2020年，与杰瑞米·艾恩斯共同主演爱情喜剧电影《爱情，婚礼和其它灾难》。

2022年，与伊丽莎白·莱尔、泰勒·佩姬联合主演的喜剧电影《麦克和丽塔》上映。2023年5月12日，主演的喜剧电影《读书会2：下一章》在北美上映。

2024年5月31日，参演的电影《重聚夏令营》上映。

在电影《烽火赤焰万里情》中，黛安·基顿不仅以炉火纯青的演技，而且以温柔真挚的感情，把路易丝这个为了追求自由解放而敢于冲破世俗观念的罗曼蒂克人物刻画得十分动人。而且，她的表演既温柔多情，又富于清新感（新浪娱乐评）。

没有人具有黛安·基顿那样广泛的表演才能。论喜剧，谁也演不过她。她能演重型喜剧——观众可以在台上敲她的头；她又能演轻型的、细腻的喜剧；也能演像奥尼尔（美国）和斯特林堡（瑞典）那样严肃的戏剧。在电影《安妮·霍尔》中，黛安·基顿成功地刻画了一个纽约知识阶层妇女：安妮·霍尔衣着时髦，谈锋甚健，又多才多艺，她渴望爱情，但不专一，为了事业上的成功，竟同真心爱她的男人分手。同时，黛安·基顿的表演充满了温馨和喜趣，她那浪漫的举止、执俏的对白和矜持的目光无不是对资本主义社会的现实与人生的嘲讽（伍迪·艾伦、中国经济网综合评）。