1990年,16岁的他加入了电视剧《发展的懊恼》的拍摄,在片中经典照片
饰演一个无家可归的少年路克。1991年,他接连拍摄了《魔精Ⅲ》、《外星追逐令》,1992年拍摄了《带毒的常春藤》。
1993年,莱昂纳多加入了《不如重新起头》的拍摄,和罗伯特・德尼罗同伴,在片中饰演一名受继父虐待、心里无比压制、痛苦的少年形象,他的演技遭到公家和媒体的关注。同年,他还出演了《纷歧样的天空》中的弱智儿亚尼,并获得了1994年奥斯卡最好男配角奖的提名。
1995年,莱昂纳多在《篮球日志》中塑造了一个个性鲜明的吸毒作家形象。他是以获得金球奖提名,并被誉为“瑞凡・菲尼克斯的继承人“。同年,他又与金・哈克曼和莎朗・斯通合作出演西部片《
致命快感》。以后,他又相继拍摄了《全蚀狂爱》和《
马文的房间》。
1996年,在当代豪情版《
罗密欧与朱丽叶》中,他又塑造了一个极新的“罗密欧”的形象。莱昂纳多也是以片而荣膺柏林电影节最好男主角奖。
1997年,莱昂纳多主演了《
泰坦尼克号》。影片获11项奥斯卡大奖,打破了美国和世界各地的票房记录。莱昂纳多也因在此片中的表演而成了“世纪末的票房炸弹”。
2000年,莱昂纳多在电影《
海滩》中饰演一个酷爱畅游网络世界寻觅
刺激的美国年青人。
2002年,莱昂纳多出演了史蒂文斯皮尔伯格导演的《逃出法网》和马丁西科塞斯导演的《
纽约黑帮》,前者获得3.5亿美元票房,莱昂纳多的表现被提名金球奖男主角。获得权势巨子影评人罗杰・埃伯特等普遍赞赏。
2004年,和马丁西科塞斯合作的《
飞行家》为莱昂迎来一个金球影帝。
2006年,《
无间道风云》和《
血钻》给他带来了一个金球奖最好男主角的双提名,他也是汗青上首个获得最好男主角双提名的演员,同时在次年奥斯卡上凭仗与詹妮弗・康纳利合作的《血钻》获得最好男主角提名。
2007年上映的记录片《第11小时》是一部莱昂纳多自力建造的电影,除了导演是另请的以外几近全程包揽。
2008年,莱昂纳多有《
谎言之躯》和《
革命之路》两部影片上映,
在《革命之路》中,他和《泰坦尼克号》里的拍档凯特・温斯莱特再度联袂。
2010年的《
禁闭岛》是莱昂纳多和马丁・西科塞斯的第四次合作。同年他与克里斯托弗・诺兰合作了《
盗梦空间》。影片于7月16日在北美正式上映后连续三周蝉联北美票房冠军。
2011年福布斯发布好莱坞最具票房号令力明星排名,莱昂纳多凭仗7000万美元的收入荣登榜首。同年,莱昂纳多拍摄的《
胡佛》在11月上映,本片由克林特・伊斯特伍德执导。
2013年5月10日,他主演的《了不得的盖茨比》在美国公映。而他与马丁斯科塞斯导演第五次合作的《
华尔街之狼》于12月25日于北美上映。
2014年1月,他凭仗《华尔街之狼》中的表演获得了金球奖最好男主角奖和奥斯卡金像奖最好男主角的提名。2014年他介入建造了讲述偷猎事务的纪录片《
维龙加》,获得了第87届奥斯卡最好纪录长片的提名。
2015年12月25日,莱昂纳多主演的《还魂者》点映。该片由亚利桑德罗・冈萨雷斯・伊纳里图执导,莱昂纳多继《盗梦空间》后再度和汤姆・哈迪合作。莱昂纳多・迪卡普里奥将和马丁・斯科塞斯六度联袂,合作一部名为《白城市里的魔鬼》的新片,莱奥纳多将在片中饰演芝加哥汗青上最可骇的连环杀手亨利・霍华德・霍姆斯博士。主演的电影《
荒野猎人》被定R级,影片将于2015年12月25日小规模上映,2016年1月8日在北美大规模上映。