Este renumit pentru numeroasele reprezentari de factura romantica ale padurii Fontainebleau si pentru peisajele fantastice cu personaje mitologice.
Provenind dintr-o familie spaniola, din 1825 a inceput sa lucreze ca decorator de portelanuri la fabrica Sevres, condusa de Arsene Gillet. Aici il cunoaste pe nepotul acestuia, Jules Dupre. La sfarsitul anilor '20 picteaza primele sale tablouri in ulei. Potrivit unor surse de epoca ar fi fost pentru scurt timp elevul lui Francois Souchon si Alexandre Cabanel, dar a fost influentat decisiv de Correggio si Prud'hon, ale caror creatii l-au pasionat. La inceput, inspirat mai ales de tablourile lui Delacroix, a pictat mai ales teme exotice. Peisajele sale de mici dimensiuni, dar foarte puternice cromatic, scenele mitologice si fantastice erau foarte populare printre colectionarii vremii, asa ca Diaz a fost un artist foarte cautat de acestia.
Diaz a fost si una dintre personalitatile Scolii de la Barbizon, fiind influentat mai tarziu in special de prietenul sau Theodore Rousseau, alaturi de care a pictat adesea padurea Fontainebleau.
In ultima parte a vietii Diaz a expus tot mai rar si mai putin. Era apropiat de impresionisti, pe care ii aprecia si sprijinea, mai ales pe Renoir, pe care il cunoscuse in 1861.
