Диана родилась в одной из знатнейших семей королевства в 1499 году. Ее бабкой была Жанна де Латур де Булонь, и по этой линии Диана приходилась родственницей жене Генриха II – Екатерине Медичи. (Жанна де Латур была теткой матери Екатерины.) Отцом Дианы был Жан де Пуатье де Сен-Валле.
Проведя детство в родительском доме, Диана в возрасте тринадцати лет была выдана замуж за графа де Брезе дю Молеврие – великого сенешаля Нормандии.
В 1526 году король Франции Франциск I попал в плен к германскому императору, и его свобода была куплена ценой обмена на свободу двух его сыновей – 10-летнего дофина Франциска и 8-летнего принца Генриха. Дети французского короля были отправлены к германскому императору, и, по некоторым сведениям, именно в тот момент и произошла первая встреча принца Генриха с Дианой де Пуатье. По воспоминаниям, именно Диана оставалась с принцем, успокаивала и ободряла его до того момента, когда за ним пришла лодка и он отправился в неизвестность. Юный Генрих уже тогда был поражен ее красотой.
Для него не существовало другой женщины, кроме Дианы, и он всеми силами добивался ее взаимности. Не сразу, но все-таки он добился ответного чувства. Любовная связь Генриха с Дианой началась тогда, когда принцу исполнилось 19 лет, Диана же приближалась в то время к сорокалетнему возрасту.
Генрих стал дофином неожиданно. В 1535 году его брат Франциск внезапно скончался, проболев только одну ночь. Предполагалось, что старший сын Франциска I был отравлен.
Дофин Генрих в 1547 году стал королем Франции – Генрихом II. Диана де Пуатье стала почти что королевой Франции. Двор ждал, что она начнет расправу со своими бывшими противниками, и первой в этом списке стояла герцогиня д’Этамп, которая вернулась ко двору незадолго до кончины Франциска I. Герцогиня не стала ждать и бежала в Лимурийский замок, но и там она не чувствовала себя спокойно, боясь за свою жизнь, – слишком много она вредила фаворитке Генриха. Но графиня де Пуатье, на удивление всем, не стала мстить. Она забыла все обиды и не унизилась до расправы с бывшими «противниками», которые, поняв, что расправы не будет, стали возвращаться в Париж из своих имений. Многие оценили благородство Дианы и искренне просили у нее прощения за прежние обиды. Анна д’Этамп в Париж не вернулась и до конца своих дней проклинала Диану, не в силах оценить проявленное той милосердие.
Отношения графини и супруги короля Екатерины Медичи тоже изменились, хотя внешне остались прежними. Только ближайшие соратники из окружения королевы догадывались, как она ненавидит свою соперницу.
А возможно, Екатерина считала на тот момент Диану лучшим вариантом, так как на любовь Генриха рассчитывать не приходилось, и кто бы заменил Диану в сердце Генриха, также было не известно. А графиня де Пуатье имела такт и соблюдала видимые приличия. Ее влияние на короля было огромным, но разумным, и интересы государства также в них учитывались. Екатерина, когда ей удавалось остаться с мужем наедине, тоже вносила свою лепту в формирование Генриха как государя. Она не говорила с мужем о чувствах или о сопернице. Беседы шли о политике, о способах управления государством, об отношениях короля и знатнейших людей королевства. Наблюдая много лет за супругом и Дианой, Екатерина поняла, что та держит короля не только красотой (и, уж конечно, не колдовством), но и умом, в котором отказать ей было нельзя. Королева была весьма образованной женщиной, не менее умной, чем ее соперница, и именно это она и пыталась доказать мужу.
Начиная с 1543 года, она ежегодно рожала королю детей и почти полностью удалилась от государственных дел. Ей оставалось только наблюдать за схватками придворных партий и демонстрировать свою любовь к Диане, с которой король проводил большую часть времени.
Для Дианы де Пуатье не было секретом истинное отношение к ней Екатерины. Двор относился к обеим женщинам с должным почтением, хотя многие и не понимали, как король может отвергать молодую и приятную супругу ради женщины, которая по возрасту годилась ему в матери. Сама Диана относилась к Екатерине Медичи уважительно и почтительно, никогда не проявляя враждебности. А в 1550 году во время путешествия в Жуанвиль, когда Екатерина заболела какой-то неизвестной болезнью, Диана осталась рядом с ней. Придворные предпочли покинуть королеву, боясь заразы, но Диана не ушла. Именно она обеспечила королеве круглосуточный уход, вызвала из Парижа врача, которому покровительствовала Екатерина, навещала больную по несколько раз в день и молилась за ее здоровье. Вскоре Екатерина поправилась, но к Диане чувства благодарности она не испытывала.
При королевском дворе находилось много врачей, алхимиков и предсказателей, которым покровительствовала королева. Одним из них был знаменитый Мишель Нострадамус, предсказавший Генриху II смерть во время турнира. Другой астролог, Люк Горик назвал время гибели короля. Всего этого было достаточно, чтобы Екатерина с началом 1559 года постоянно просила супруга отменить все турниры или не участвовать в них. Но Генрих не верил предсказаниям и в 1559 году в возрасте сорока одного года вышел на бой на копьях с графом Монгомери. Граф отказывался от опасной чести, но король настоял, не подозревая, что бьется в последний раз. В сшибке граф перебил королевское копье, и обломок его попал Генриху в глаз. Он умер через 11 дней, запретив преследовать своего невольного убийцу.
Генрих был еще жив, но Диану де Пуатье к нему не допускали по приказу королевы. Екатерина прислала ей подробный список того, что требовала вернуть, как «принадлежащее короне»: украшения, подаренные королем, сервизы и золотые кубки. После смерти короля Диана прислала королеве все согласно списку, «приложив» еще и свой замок Шенонсо с прилегающими землями. Снова благородный жест. Но в этот раз и Екатерина решила быть благородной и предложила Диане поместье Шомон-Сюр-Луар.
Обмен состоялся. Диана уехала в свои владения, которых не покидала до самой смерти. В последние годы жизни она основала несколько приютов и больниц, которые содержала на собственные средства. Екатерина ее не преследовала: она была политиком и понимала, что Пуатье более не опасна, а поддаваться в политике эмоциям – непозволительная роскошь.
Диана де Пуатье скончалась 22 апреля 1566 года. Оставшиеся с ней друзья уверяли, что даже смерть не смогла лишить ее красоты.