Дени Дидро родился 5 октября 1713 года в Лангре (Шампань) в семье ножовщика и метрдотеля Дидье Дидро и Анжелики Виньерон.
Начал формальное образование в иезуитском колледже в Лангре, получив степень магистра гуманитарных наук в области философии в 1732 году. Затем он поступил в колледж д’Аркур в Парижском университете. Отказался от карьеры в духовенстве в 1735 году и вместо этого решил учиться на Парижском юридическом факультете. Однако его изучение права было недолгим, и в начале 1740-х годов решил стать писателем и переводчиком.
Из-за его отказа заняться одной из учёных профессий отец отрёкся от него, и следующие десять лет он вёл богемную жизнь. В 1742 году подружился с Жан-Жаком Руссо.
В 1743 году он ещё больше оттолкнул своего отца, женившись на набожной католичке Антуанетте Шампьон. Брак был признан нежелательным из-за низкого социального положения Шампьон, плохого образования, отсутствия отца и отсутствия приданого. Она была примерно на три года старше Дидро. В браке в октябре 1753 года родилась девочка, которую назвали Мари-Анжеликой, в честь умершей матери и сестры Дидро.
Смерть его сестры-монахини в монастыре, возможно, повлияла на мнение Дидро о религии. Предполагается, что она послужила вдохновением для его романа «Монахиня», в котором он изображает женщину, которая вынуждена уйти в монастырь, где другие монахини причиняют ей страдания.
В 1765 году с целью улучшить материальное положение и накопления средств на приданое дочери выразил желание продать свою знаменитую библиотеку.
Русский посол в Париже с 1762 года, князь Голицын посоветовал Екатерине II купить это собрание. Российская императрица приобрела библиотеку писателя за очень значительные деньги, с сохранением за Дидро права на пожизненное пользование книгами и сделав его её библиотекарем. В благодарность за великодушный жест императрицы Дидро выполнял многочисленные её распоряжения.
В литературе неоднократно отмечались заслуги Дидро перед русской культурой и искусством, а его авторитет в своё время был в России очень велик. Просветитель переписывался с императрицей, помогал советами и консультациями в области художественного образования и практики России, выполнял различные поручения императорского двора по приобретению произведений искусства.
Дени Дидро умер 31 июля 1784 года от эмфиземы в Париже.
