ディカプリオは子役としてキャリアをスタ―トさせ、のちに『ギルバート・グレイプ』（1993年）や『ボーイズ・ライフ』（1993年）、『ロミオ＆ジュリエット』（1996年）での繊細な演技で高い評価を得た。
21歳のとき、ロレックス テスティモニーのジェームズ・キャメロン監督によるアカデミー賞を数々受賞した大作『タイタニック』（1997年）で、ラブストーリーの主役ジャック・ドーソンを演じ、多くの人々の心を掴んで国際的な名声を得た。その後、ディカプリオは同じくロレックス テスティモニーのマーティン・スコセッシ監督とのパートナーシップを通じて、『アビエイター』（2004年）、『ディパーテッド』（2006年）、『ウルフ・オブ・ウォールストリート』（2013年）、『キラーズ・オブ・ザ・フラワームーン』（2023年）などの作品で主役を務め、魅力的な映画を制作してきた。また、クリストファー・ノーラン監督（『インセプション』2010年）やクエンティン・タランティーノ監督（『ジャンゴ 繋がれざる者』2012年、『ワンス・アポン・ ア・タイム・イン・ハリウッド』2019年）など他の先進的な映画監督ともコラボレーションしている。ディカプリオは、その芸術性と演技へのたゆまぬ努力が評価され、英国アカデミー賞（BAFTAs）やゴールデングローブ賞、全米映画俳優組合賞（SAG賞）を獲得している。2016年には、アレハンドロ・ゴンサレス・イニャリトゥ監督のサバイバル劇『レヴェナント：蘇りし者』（2015年）で念願のアカデミー主演男優賞を受賞した。作中ではリアリティを追求するために、彼が極寒と低体温症に近い状態に耐えたことはよく知られている。
ハリウッドの枠を越え、ディカプリオは気候擁護者として環境保護の必要性についても注意喚起を行っている。彼は24歳のときに初めて環境財団を設立した。最近では、2021年にRe:wildを設立し、世界最後の野生地の保護や気候変動に対する取り組みに力を注いでいる。また、環境問題の緊急性を訴える『地球が壊れる前に』（2016年）や『アイス・オン・ファイアー』（2019年）など数々のドキュメンタリーを制作してきた。
ディカプリオは国連ピース・メッセンジャーも務めており、グローバルサミットで自身のプラットフォームを利用して気候変動対策に取り組み、世界中のさまざまな自然保護プロジェクトを直接支援している。スクリーン上でも舞台裏でも、インスピレーションを与え、意義ある変化をもたらしたいという願いが、ディカプリオの活動を後押ししている。彼は2025年にロレックス テスティモニーとなった。