لئوناردو دی کاپریو خیلی زود دریافت که به بازی در برابر دوربین فیلمبرداری علاقه دارد. او در همان کودکی در چند تبلیغ تلویزیونی ظاهر شد.

در سال ۱۹۹۳ بازی درخشان دی‌کاپریوی نوجوان در نقش پسری با معلولیت ذهنی به نام "آرنی" در فیلم "چه چیزی گیلبرت گریپ را آزار می‌دهد؟" توجه منتقدان را به خود جلب کرد. هنرنمایی دی‌کاپریو در این فیلم برایش نخستین نامزدی اسکار در شاخه بهترین هنرپیشه مرد نقش مکمل را به همراه آورد.

یک سال بعد از آن بود که لئوناردو دی‌کاپریو در فیلم "رومئو و ژولیت" به کارگردانی باز لورمان بر پرده سینما ظاهر شد. بازی در این فیلم خرس نقره‌ای جشنواره فیلم برلین را از آن وی کرد. از آن پس نام لئوناردو دی‌کاپریو نه تنها به عنوان هنرپیشه‌ای توانا بلکه به عنوان هنرپیشه‌ای محبوب دختران جوان نیز بر سر زبان‌ها افتاد.

سال ۱۹۹۷ لئوناردو دی‌کاپریو با فیلم "تایتانیک" یک شبه به هنرپیشه‌ای تبدیل شد که در هر گوشه از کره زمین او را می‌شناختند. دی‌کاپریوی ۲۳ ساله برای بازی‌ در این فیلم پرفروش برای دومین بار نامزد دریافت جایزه گلدن گلوب در شاخه بهترین هنرپیشه مرد شد.

لئوناردو دی‌کاپریو در "مردی در نقاب آهنی" (محصول ۱۹۹۸) نشان داد که از پس ایفای همزمان دو نقش متفاوت نیز به خوبی بر می‌آید. او در این فیلم که بر اساس یکی از داستان‌های سه تنفگدار، نوشته الکساندر دوما ساخته شده، نقش لویی چهاردهم و فیلیپ، برادر دو قلویش را بازی کرد. جرمی آیرونز و جان مالکوویچ از جمله همبازیان دی‌کاپریو در "مردی در نقاب آهنی" بودند.

صحنه‌ای از فیلم "ساحل" محصول سال ۲۰۰۰ به کارگردانی دنی بویل. دی‌کاپریو در این فیلم نقش توریستی را بازی می‌کند که برای خوشگذرانی خودش در ساحل، حتی حاضر است زندگی دیگران را به خطر بیندازد.

در سال ۲۰۰۲ مارتین اسکورسیزی، کارگردان نامی هالیوود، لئوناردو دی‌کاپریو را برای بازی در فیلم "دار و دسته‌های نیویورکی" به خدمت گرفت. این فیلم سرآغازی بر همکاری درازمدت این دو با یکدیگر شد. مارتین اسکورسیزی یکی از انگیزه‌هایش برای فیلمسازی را حضور هنرپیشه‌ای به نام لئوناردو دی‌کاپریو در سینما اعلام کرده است.

استیون اسپیلبرگ کارگردان نامدار دیگری است که لئوناردو دی‌کاپریو را برای بازی به خدمت گرفته است. در فیلم دیدنی "اگر می‌توانی من را بگیر" به کارگردانی اسپیلبرگ، که بر اساس داستان زندگی یک جاعل حرفه‌ای به نام فرانک ابیگیل ساخته شده، دی‌کاپریو در کنار تام هنکس هنرنمایی می‌کند.

در سال ۲۰۰۴ لئوناردو دی‌کاپریو بار دیگر در برابر دوربین مارتین اسکورسیزی قرار گرفت. "هوانورد" دومین نامزدی اسکار برای دی‌کاپریو را به همراه داشت؛ این بار در شاخه بهترین هنرپیشه نقش اول مرد.

فیلم مهیج "الماس خونین" محصول سال ۲۰۰۶ که داستان تجارت غیرقانونی "الماس‌های خونین" در جنگ داخلی سیرالئون را روایت می‌کند، لئوناردو دی‌کاپریو را برای سومین بار نامزد دریافت اسکار کرد. اما در نهایت وی این بار نیز همانند دفعات قبل، دست خالی مراسم اسکار را ترک کرد.

"جاده انقلابی" دومین تجربه بازیگری لئوناردو دی‌کاپرو و کیت وینسلت در کنار یکدیگر، پس از فیلم "تایتانیک" بود. این فیلم تأثیرگذار داستان زندگی زوجی پر از امید و آرزو در دهه ۱۹۵۰ میلادی را روایت می‌کند. این زوج که به دنبال یافتن راهی برای تغییر در زندگی‌شان هستند، در نهایت به سرنوشتی تلخ دچار می‌شوند.

کلینت ایستوود، هنرپیشه و کارگردان مطرح هالیوود، در سال ۲۰۱۲ لئوناردو دی‌کاپریو را در فیلم "جی. ادگار" به بازی گرفت. این فیلم روایتگر داستان زندگی کاری جی ادگار هوور، اولین رئیس سازمان اف بی آی (FBI) است. در این فیلم دی‌کاپریو با کمک گریم و البته هنرنمایی درخشانش، بر پرده سینما بیش از ۵۰ سال پیرتر می‌شود.

لئوناردو دی‌کاپریو در سال‌های گذشته با اغلب کارگردانان مطرح هالیوود همکاری‌‌ داشته است. "جانگوی آزاد شده" محصول سال ۲۰۱۲ به کارگردانی کوئنتین تارانتینو یکی دیگر از این همکاری‌های موفق به شمار می‌رود؛ فیلمی که هم نظر مثبت مخاطبان و هم منتقدان را به خود جلب کرد.

"گتسبی بزرگ" به کارگردانی باز لورمان، علیرغم بازی درخشان لئوناردو دی‌کاپریو نتوانست انتظارها را آنگونه که باید برآورده کند. این فیلم بر اساس رمانی از اسکات فیتزجرالد ساخته شده که تاکنون برداشت‌های سینمایی متعددی از روی آن انجام شده است، از جمله فیلمی محصول سال ۱۹۷۴ با بازی رابرت ردفورد در نقش گتسبی بزرگ.

زمانی که "گرگ وال استریت" به کارگردانی مارتین اسکورسیزی و بازی لئوناردو دی‌کاپریو به روی پرده سینماها آمد، همه بر این باور بودند که اسکار بهترین هنرپیشه نقش اول مرد این بار از آن دی‌کاپریوست.

اهدای جایزه گلدن گلوب بهترین هنرپیشه مرد به لئوناردو دی‌کاپریو هرچند در شاخه فیلم‌های کمدی یا موزیکال، موجب شد تا امید اهدای اسکار به وی بیشتر شود. بدشانسی محض دی‌کاپریو در اسکار ۲۰۱۴ داشتن رقیبی به نام متیو مک‌کاناهی بود که او نیز بازی درخشانی از خود در فیلم "مشتریان کلوب دالاس" ارائه داده بود؛ رقیبی که باعث شد این بار هم دی‌کاپریو از اسکار به دور بماند.

طبق نوشته مجله "فوربس" لئوناردو دی‌کاپریو از سال ۲۰۰۷ تا کنون جزو پردرآمدترین هنرپیشه‌های هالیوود به شمار می‌رود. دستمزد وی در فاصله زمانی ژوئن ۲۰۰۷ تا ژوئن ۲۰۰۸ بالغ بر ۴۵ میلیون دلار بوده است.

لئوناردو دی‌کاپریو اخیرا به عنوان سفیر صلح سازمان ملل انتخاب شد و در آخرین نشست عمومی این سازمان در نیویورک نیز سخنرانی کرد.

لئوناردو دی‌کاپریو همانند بسیاری از ستارگان طراز اول هالیوود چندان علاقه‌ای به افشای جزئیات زندگی‌ خصوصی‌اش ندارد. او البته پنهان نمی‌کند که علاقه‌ زیادی به دنیای مد دارد، زیرا اکثر زنانی که وی به عنوان دوست دختر برای خود برگزیده مدل بوده‌اند. ژیزل بوندشن، سوپر مدل برزیلی، یکی از دوست دخترهای پیشین دی‌کاپریو بوده است.

دی‌کاپریو اکنون با تونی گارن، مدل آلمانی، رابطه عاشقانه دارد، هرچند هیچ‌کدام از این دو رسما این موضوع را تأیید نکرده و در مصاحبه‌هایشان به آن اشاره نکرده‌اند. با این همه تصاویری از این دو در کنار یکدیگر به ویژه در تعطیلات، منتشر شده‌اند. لئوناردو دی‌کاپریو اغلب مادرش را همراه با خود روی فرش قرمز اسکار می‌برد‌. همین امر موجب شده تا مجلات عامه‌پسند اغلب با لقب "پسر مامان" از او یاد کنند.

طرفداران دی‌کاپریو می‌توانند هنرپیشه محبوبشان را در سال ۲۰۱۵ در فیلم وسترنی به کارگردانی آلخاندرو گونزالز اینیاریتو مشاهده کنند. او در این فیلم که The Revenant نام دارد، در نقش یک شکارچی در طبیعت وحشی قرن ۱۹ آمریکا ظاهر شده است. لئوناردو دی‌کاپریو ۱۱ نوامبر به باشگاه ۴۰ ساله‌‌های هالیوود پیوست.