Avant de réaliser des longs métrages, Diane Bertrand a fait ses armes sur de nombreux documentaires et courts métrages, notamment avec 25 decembre 58, 10h36, qui reçut le prix du public au Festival de Clermont-Ferrand en 1991 et le César du meilleur court-métrage en 1992.

Diane Bertrand signe son premier film en 1996 avec Un samedi sur la Terre, film expériemental, basé sur un récit en puzzle qui incite le spectateur à reconstituer l'action. Elle réalise quelques années plus tard, tout en sensualité et non-dits L'Annulaire, avec Olga Kurylenko, l'adaptation d'un roman de Yoko Ogawa qui aborde les thèmes tels que le pouvoir ou le fétichisme. En 2008, sort Baby Blues, avec Karin Viard et Stefano Accorsi. Avec ce film, la réalisatrice rompt complètement avec le style de ses précédentes oeuvres et se lance dans la comédie sentimentale ayant pour sujet la crise de la quarantaine chez une femme qui doit choisir entre sa carrière ou son désir d'enfant.