Vin Diesel, lahir dengan nama asli Mark Sinclair, di Alameda County, California, bersama kembar fraternalnya, Paul Vincent. Ia dibesarkan oleh ibunya, Delora Sherleen, seorang astrologer dan psikolog, serta ayah angkatnya, Irving H. Vincent, seorang instruktur akting dan manajer teater. Ia tidak pernah mengenal ayah biologisnya dan memiliki latar belakang keturunan Inggris, Jerman, Skotlandia, dan Irlandia dari ibunya, serta ayah angkat berketurunan Afrika-Amerika.

Karier akting Vin Diesel dimulai secara tidak sengaja saat ia berusia tujuh tahun. Saat itu ia dan teman-temannya mencoba membakar sebuah teater dan dihentikan seorang wanita yang memberi mereka skrip dan uang $20, dengan syarat mereka harus berlatih setiap hari. Dari situ, kariernya berkembang dari kelompok teater di New York yang dikelola ayahnya ke panggung Off-Off-Broadway. Pada usia 17 tahun, ia menjadi petugas keamanan di klub terkenal di New York untuk menambah penghasilan dan mengubah namanya menjadi Vin Diesel.

Setelah lulus dari sekolah menengah, Diesel masuk jurusan Bahasa Inggris di Hunter College, tetapi berhenti setelah tiga tahun dan pergi ke Hollywood untuk mengejar karier akting. Sayangnya, pengalaman teaternya tidak langsung terkenal di sana, sehingga ia kembali ke New York dan mendapat inspirasi dari buku tentang pembuatan film. Ia menulis film pendek Multi-Facial (1995) yang diputar di Festival Film Cannes dan mendapatkan sambutan hangat.

Diesel kembali ke Los Angeles dan menggalang dana hampir $50.000 untuk membuat film debutnya, Strays (1997), yang diputar di Sundance Film Festival. Meskipun menerima ulasan positif, film ini tidak laku di pasaran. Ia kemudian dipanggil Steven Spielberg untuk berperan dalam Saving Private Ryan (1998), dan karya Multi-Facial membawanya ke peluang besar. Ia membintangi Pitch Black (2000), yang menjadi titik balik karirnya, lalu terkenal berkat franchise Fast & Furious dan film lain yang sukses secara komersial.

Sebagai aktor, Diesel dikenal lewat peran dalam film aksi dan franchise besar seperti The Fast and the Furious, xXx, dan Guardians of the Galaxy, serta beberapa film independen dan suara karakter Groot. Kini, ia dikenal sebagai salah satu aktor aksi papan atas dengan penggemar setia di seluruh dunia.