Ela era filha de Louis William Loehr, um executivo de fornecimento de petróleo, e Martha Loehr, uma pianista de concertos. Ela foi considerada uma criança prodígio. Ela começou a ter aulas de piano quando ela tinha 4 anos, e aos 12 anos, ela tocou com a 'Orquestra Sinfônica Júnior de Los Angeles.

Em 1939 ela fez sua estreia no cinema tocando piano em “They Shall Have Music”. Ela tocou novamente, com Susanna Foster, em “There's Magic in Music”, quando foi decidido que ela tinha mais potencial do que foi autorizado a mostrar. Mais tarde, Paramount Pictures mudou seu nome para Diana Lynn. Eles começaram a lançá-la em filmes que lhe permitiram mostrar sua personalidade e desenvolver suas habilidades como atriz. Como pianista solo ela lançou pelo menos um single em Capitol Records, acompanhada pela orquestra de Paul Weston.

Em 1964, Lynn teve um período de seis meses na Broadway, substituindo Barbara Bel Geddes em “Mary, Mary”. No início dos anos 50, ela e Maurice Evans atuaram em “The Wild Duck” na Broadway.
Antes da filmagem de “Play It as It Lays”, Lynn sofreu um acidente vascular cerebral e morreu em 18 de dezembro de 1971 em Nova Iorque.

Filhas: Dolly Hall, Daisy Hall
Cônjuge: Mortimer W. Hall (de 1956 a 1971), John C. Lindsay (de 1948 a 1954)
Pais: Louis William Loehr, Eartha Thes