Después de dos años y doce casting para películas, logró su sueño de ser actriz. A pesar de no tener ninguna experiencia fue seleccionada, en 1994, para trabajar en “La Máscara”, una comedia protagonizada por Jim Carrey que fue nominada al premio MTV y que la hizo conocida.
Logró demostrar en los siguientes tres años, sus cualidades interpretativas, ante un público más exigente, consagrándose como actriz. Fue catalogada como una de las más atractivas de Hollywood y actualmente es la segunda que hace parte del selecto club de los 20 millones de dólares por película.
Dos años después de su primera aparición en la pantalla grande, en 1996, participó en varias películas como “La última cena”, un drama del director Stacy Title; la comedia “Ella es única” de Edward Burns; “Luna sin miel”, una aventura de Steven Beigelman; y en “Solamente se vive una vez” un filme de intriga de Jim Wilson.
Más tarde, en 1997, grabó películas de drama y comedia como “Chantaje” de Leslie Greif; y la “La boda de mi mejor amigo” con la participación de Julia Roberts como actriz principal. Con esta película se dijo que Cameron había logrado quitarle el protagonismo a Julia y de hecho se hizo merecedora del Blockbuster Entertainment como mejor actriz de reparto, además de ser nominada al premio Golden Satelite.
El mismo año grabó la comedia “Una historia diferente”de Danny Boyle y al año siguiente hizo “Blondy TV reporter” y “Fear and loathing in Las Vegas”.
Todo el talento humorístico quedó confirmado un año después, en 1998, cuando Díaz encabezó el reparto de la comedia romántica “Loco por Mary” , dirigida por los hermanos Farrelly. Ésta le proporcionó a Cameron la fama definitiva, fue nominada por primera vez al Globo de Oro en 1999 y obtuvo algunos premios como el Alma por actriz excepcional, el ‘Americam comedy’ por ser la actriz más divertida con su papel principal y nuevamente el Blockbuster Entertainment como actriz preferida.
En 1999 trabajó en filmes menores como “Peter Berg” y “Man woman film”. Su trabajo en la aclamada comedia de Spike Jonze “Cómo ser John Malkovich” la instaló otra vez en la retina del público.
“Un domingo cualquiera” fue otra película que grabó en 1999, un drama del director Oliver Stone. Su carrera continúo en ascenso con “Los Ángeles de Charlie” y su secuela, donde comparte roles con Drew Barrymore.
Incansable y persistente, trabajó, en 2001, en la película “El circo invisible”, un drama de Adam Brooks. También decidió hacer algo distinto y prestó su voz en la película “Shrek”, en 2001, para la recordada princesa Fiona, cuestión que repitió para la segunda parte del animado.
El mismo año participó en “Vanilla sky” de Cameron Crowe junto Tom Cruise y Pénelope Cruz y luego se integró a la aclamada “Pandillas de Nueva York” de Martin Scorsese.
En 2005, en “En sus zapatos” aparece junto a Shirley Maclaine y un año después filma “El descanso” ,que recién se estrena el 2007 con Jude Law y Kate Winslet de coprotagonistas.