Диана вышла замуж за великого сенешаля Нормандии Луи де Врезе, но в 1531 году овдовела. Путь ко двору был свободен. Впрочем, она сошлась с королем Франциском еще до смерти мужа: когда ее отец был приговорен к смерти за участие в заговоре против Франциска, она обратилась к королю и добилась отмены приговора. Говорят, что она купила эту милость ценой своей супружеской верности.

Она одевалась красиво и величественно, но только в черное и белое. Это был траур по мужу. Принц Генрих Орлеанский не думал сближаться с ней, поскольку считал ее образцом добродетели и ума, но Диана сразу поняла, какое она может иметь на него влияние. Она была намного старше принца — на 18 лет, но красота скрашивала эту разницу. Между нею и принцем завязались близкие отношения, а вскоре старший сын короля умер, и Генрих сделался дофином.

С той минуты как Генрих сделался наследником престола, при дворе началась отчаянная борьба между двумя женщинами — Дианой, пользовавшейся расположением дофина, и герцогиней д’Этамп, любовницей Франциска I, не довольствовавшейся влиянием, которое она имела на короля, и твердо решившей приковать к себе и его будущего преемника. Весь двор разделился на два лагеря.

Диана была на 10 лет старше герцогини д’Этамп, и поэтому приверженцы последней начали уже говорить об увядшей красоте. Даже поэты и художники приняли участие в раздорах. Так, художник Приматиччио постоянно писал герцогиню д’Этамп, его картины украшали королевскую галерею. Бенвенуто Челлини выбрал в качестве модели прекрасную охотницу Диану.

Конечно, Диана была прекрасна. Казалось, красота ее никогда не угаснет. У нее были правильные черты лица, красивый цвет кожи, черные как смоль волосы. Болезней она не знала и даже в самую холодную погоду умывалась водой из колодца. Вставала в шесть часов утра, садилась на лошадь и в сопровождении своих гончих собак проезжала две-три мили, после чего возвращалась и до полудня проводила время в постели с книгой.

Диана постепенно прибирала дофина к рукам. Он не расстался с нею даже после женитьбы на молоденькой и прелестной Екатерине Медичи, дочери герцога Урбино из Флоренции.

После смерти Франциска на престол вступил Генрих. Королева не изменила своего образа жизни, и править практически стала Диана. Она была больше чем королева. Диана держала в своих руках судьбу государства, раздавала посты, преобразовывала министерства и парламент, решала вопросы о помиловании, управляла финансами, влияла на решения судей. Король беспрекословно исполнял ее волю.

Она была умна, живо интересовалась литературой и искусством. Утверждали, что Диана завоевала сердце короля не столько красотой, сколько советами, которые ему давала, и своей любовью к искусству, в котором прекрасно разбиралась.

В 1548 году король сделал ее герцогиней Валентинуа и поручил знаменитому архитектору Делорму построить для нее дворец Анэ, который Диана великолепно обставила. С королевой она поддерживала добрые отношения, даже ухаживала за ее детьми, правда, не бесплатно.

Солнце Дианы закатилось в тот же день, когда умер Генрих. Еще задолго до его смерти распространилось два предсказания. Знаменитый итальянский астролог Лука Гаврико возвестил, что король умрет на 40-м году жизни и причиной тому послужит дуэль. Предсказание это вызвало насмешку, так как у королей дуэлей не бывает. Сам король в шутку заметил, что предсказания очень часто сбываются и что он примет такую смерть столь же охотно, сколь и всякую другую, лишь бы противником его оказался храбрый человек.

29 июня 1559 года около дворца Турнелль состоялся турнир. Король облачился в цвета Дианы и дрался храбро, но копье графа Монморанси попало ему в глаз и проникло до самого мозга. Через несколько дней Генрих скончался.

Брантом рассказывает, что король еще дышал, когда Катерина Медичи приказала Диане удалиться от двора, отдав прежде драгоценности, подаренные фаворитке королем. Диана спросила, умер ли король, а когда ей ответили, что он еще дышит, но не проживет и дня, она гордо воскликнула: «В таком случае, мне никто не смеет приказывать!»

Молодой король Франциск II решил оставить ее в покое и потребовал только, чтобы она возвратила драгоценности, полученные от Генриха II. Таким образом, бриллианты и другие украшения, перешедшие от графини Шатобриан к герцогине д’Этамп, а затем Диане Пуатье, вернулись в королевскую казну, чтобы украшать в будущем головы других фавориток.

Диана покорно подчинилась судьбе. Она удалилась в свой замок Анэ, где и умерла 22 апреля 1566 года, на 67-м году жизни, покинутая почти всеми друзьями. По свидетельству Брантома, она была прекрасна до последней минуты.

Перед смертью Диана основала несколько больниц, отдав, по выражению Шатонефа, Богу то, что взяла у мира. В церкви замка Анэ ей поставили памятник — статую из белого мрамора. Статуя эта теперь в Луврском музее.