Родена като Даян Хол (сменя името си по-късно, защото вече има такава актриса) на 5 януари, 1946 в Лос Анджелис, тя учи актьорско майсторство в манхатънската театрална школа „Neighborhood Playhouse” и през 1968 участва в първата, прочута бродуейска постановка на „Коса”. На Бродуей среща актьорът-режисьор Уди Алън и през 1969 участва в бродуейския хит „Изсвири го отново, Сам”. През 1970 Кийтън дебютира и в киното с комедията „Lovers and Other Strangers”, а славата идва с ролята на любовницата на Майкъл Корлеоне (Ал Пачино) през 1972 в „Кръстникът”. Същата година, тя и Уди Алън – с когото Кийтън вече е в романтична връзка, повтарят и пред камерата „Изсвири го отново, Сам”, а през 1973 той я режисира в „Поспаланко”. Следва „Кръстникът 2”, и „Любов и смърт” на Алън. И двата филма се радват на голям успех, а Кийтън е на прага да се превърне в голяма звезда. Но и двата й следващи филма през 1976 - „I Will, I Will for Now” и „Harry and Walter Go to New York”, се провалят и тя се връща на театралната сцена в главната роля в „The Primary English Class”. През 1977 Алън прави четвъртия си филм с Кийтън, „Ани Хол” прякорът на актрисата е Ани, а както вече казахме, истинската й фамилия е Хол). Чисто автобиографичен портрет на действителната връзка между двамата, филмът е вълнуваща, тъжно-смешна, задушевна история, която издига на ново ниво жанра комедия в киното. „Ани Хол” печели Оскар за най-добър филм, а Кийтън – за най-добра актриса. Същата година тя се снима и в спорната драма „Looking for Mr. Goodbar”. Следват още два филма с Алън – през 1978 това е бергмановския „Интериори” и през 1979 - шедьовърът „Махатън”. След раздялата с Алън, Кийтън започва връзка с Уорън Бийти, с когото играе през 1981 в епичния „Червените”. Играта й в този, режисиран от Бийти филм и осигурява още една номинация за Оскар като най-добра актриса. В търсене на драматични проекти, през 1982 Кийтън се снима в „Shoot the Moon”, последван от два разочароващи филма, „The Little Drummer Girl” и „Mrs. Soffel”. „Престъпления на сърцето” от 1986 е по-успешен, а година по-късно актрисата дебютира и като режисьор с документалния „Heaven”. Следващата звездна роля на Кийтън в комедията „Baby Boom” (1987), става голям хит и след почти десетилетие раздяла, се събира отново с Алън за снимките на „Радио дни”, където се появява за кратко като певица. През последното десетилетие на века Кийтън разделя времето си между актьорската работа и режисирането. Междувременно се снима и в „Кръстникът 3”, в хита от 1991 „Бащата на булката”, а през 1992 в ТВ филма „Running Mates”. Като режисьор снима музикални видеоклипове, и различни телевизиони формати – и дори режисира един от епизодите в култовата класика на Дейвид Линч „Туин Пийкс”. След като замества Мия Фароу във филма на Алън от 1993 „Мистериозно убийство в Манхатън”, Кийтън пробва главната роля в телевизионния биографичен филм „Amelia Earhart: the Final Flight” (1994), а през 1995 дебютира и в игралното кино с ексцентричната драма „Unstrung Heroes”. През 1996 заедно с Бет Мидлър и Голди Хоун, Кийтън е в разбиващия комедиен хит „Клуб Първа съпруга”, а за работата си в „Стаята на Марвин” получава поредната номинация за Оскар. През 1998 Кийтън играе в „The Only Thrill”, през 1999 в „Другата сестра”, а след това в още един филм за семейните отношения – „Развален телефон” (2000) с Мег Райън и Лиса Кудроу. Освен няколкото телевизионни участия, през 2001-2002 Кийтън не бе особено активна. Участието й, наред с други звезди-ветерани като Голди Хоун, Чарлтън Хестън и Уорън Бийти, през 2001 в „Town & Country”, не помогна са спасяването на филма. Но след това Кийтън бе блестяща заедно с Джак Никълсън в романтичната комедия на Нанси Мейърс „Невъзможно твой” (2003) - до степен, че слуховете за любовна връзка и извън екрана между нея и Кеану Рийвс, още не утихват. Добро постижение за една жена на 60. Нет Фокус