DiCaprio se je rodil v Los Angelesu, a so se starši ločili, ko je bil star leto dni. V otroštvu je večino časa preživel pri materi. Selila sta se po različnih četrtih Los Angelesa in mati je opravljala več služb, da ju je lahko preživljala. DiCaprio je tako spoznal temnejšo plat mesta, ulice s tistimi, ki so zapadli mamilom, in s prostitutkami.

Prva nominacija že pri 19 letih
S 15 leti je materi povedal, da bi rad postal igralec in jo začel prepričevati, da bi mu dovolila igrati, je večkrat dejal DiCaprio. Sprva je nastopal v reklamah in izobraževalnih filmih, njegov filmski prvenec je bil film Critters 3 (Stvori 3) leta 1991. Prava kariera pa se je začela leta 1992, ko je bil na avdiciji izbran za vlogo v družinski drami Fantovo življenje. V filmu sta zaigrala tudi Robert De Niro in Ellen Barkin. Filmske kritike je nase opozoril z vlogo v filmu Kaj žre Gilberta Grapa, s katero si je pri rosnih 19 letih prislužil prvo nominacijo za oskarja. Morda njegova najbolj slavna vloga pa je tista iz leta 1997, ko je v uspešnici Titanik upodobil preprostega, revnega, a srčnega Jacka Dawsona, ki zapelje Rose v podobi Kate Winslet. Kako se njuna romanca konča, verjetno vemo vsi ...

Naveza s Scorsesejem
Zadnja leta si DiCaprio vloge izbira sam, na velikem platnu pogosto upodablja premožne, mogočne in lahkomiselne like. Z režiserjem Martinom Scorsesejem je sodeloval že petkrat, nazadnje je zanj pred kamero stopil v filmu Volk z Wall Streeta, v katerem je upodobil predrznega borznega posrednika Jordana Belforta, ki želi na vsak način čim hitreje obogateti. Sodelovala sta še pri filmih Tolpe New Yorka, Letalec, Dvojna igra in Zlovešči otok. Za vlogo v filmu Volk z Wall Streeta je bil nominiran za oskarja za najboljšo moško vlogo. To je bila že njegova peta nominacija, a zlatega kipca mu še ni uspelo odnesti domov.

Za zakon se DiCaprio še ni odločil, med njegovimi nekdanjimi prijateljicami pa sta brazilski model Gisele Bündchen in izraelska lepotica Bar Rafaeli. Letos so ga videli tudi z nemško manekenko Toni Garrn, a zadnje govorice šušljajo o tem, da naj bi se par že razšel.

DiCaprio je dejaven na področju ekologije. Živi v luksuznem stanovanju v New Yorku, ki je pretežno zgrajeno iz ekoloških materialov, ustanovil pa je tudi okoljevarstveno fundacijo. Na okoljevarstveno problematiko opozarja tudi prek svoje spletne strani.