Juan Diego declarou que pasou unha infancia feliz e completamente normal. Aínda que sempre se sentiu identificado coa súa vila, de mozo decidiu estudar en Sevilla para evitar dedicarse ás faenas do campo.[2] A súa temperá vocación interpretativa cobrou forma en 1957, cando subiu por vez primeira a un escenario.
Tres anos máis tarde interpretou en Sevilla Á espera de Godot, de Samuel Beckett, un traballo polémico que cimentou o seu prestixio entre a crítica. Ampliou a súa formación no Conservatorio de Música e Declamación, estudos que lle permitiron entrar en contacto con Televisión Española (TVE). Interveu nunha gran cantidade de programas da televisión, entre telenovelas, producións dramáticas e o popular Estudio 1. Esta experiencia permitiulle coñecer a fondo as táboas e familiarizarse cos estamentos da profesión.[2]
Tamén de novo tomou conciencia política e comezou a militar na Frente de Estudiantes Sindicalistas, que era a rama xuvenil do falanxismo disidente, que despois deu orixe á Falange Independiente. Porén, como outros militantes dese ambiente, acabou derivando cara a unha militancia no Partido Comunista de España (PCE), entón clandestino.
Na década seguinte interveu en Los santos inocentes (Mario Camus, 1984). Foi entón cando consolidou a súa carreira no cinema. A súa interpretación como o intrigante capuchino de El rey pasmado (1991), valeulle o seu primeiro premio Goya. A mediados da década de 1990 diminuíu a súa actividade cinematográfica, centrándose na súa carreira teatral.
En 1999 produciuse o seu regreso ao cinema con París-Tombuctú, en que daba vida a un anarquista que andaba espido polas rúas do lugar. Asunción Balaguer e Liberto Rabal anunciaron que o intérprete gañara o seu segundo Goya, que recolleu o director Luis García Berlanga, agradecéndolle que fose o "único actor que tivo as pelotas de saír en pelotas".
En 2002 Juan Diego regresou á televisión para porse ás ordes de Benito Zambrano en Padre Coraje, papel polo que obtivo o premio da Unión de Actores. Na gala de entrega, os candidatos berraron ao unísono "non á guerra", rexeitando a decisión de George W. Bush de iniciar a guerra de Iraq. O propio Juan Diego lera manifestos na Porta do Sol acompañado de María Barranco e Juan Diego Botto, chegando a atender no escenario un manifestante ferido pola policía.
