Mark è cresciuto a Greenwich Village insieme alla madre, una psichiatra con la passione per l'astrologia, e il patrigno, un insegnante di teatro.
Mark non ha mai conosciuto il suo vero padre.
La sua carriera come attore iniziò in modo inusuale a 7 anni quando insieme a degli amici si intrufolò in un teatro per rubare. Una donna li notò e diede ad ognuno un copione e 20 dollari, a patto che si presentassero in teatro ogni giorno dopo la scuola.
Da lì in poi Mark recitò nella compagnia di repertorio gestita dal padre fino ad approdare al circuito Off-Broadway.
Già a 17 anni poteva vantare un fisico allenatissimo e per guadagnare qualcosa in più fece anche il buttafuori nei club di New York. Fu in quel periodo che cambiò il proprio nome in Vin Diesel.
Dopo 3 anni di lezioni all'Hunter College, Vin decise di partire verso Hollywood per seguire la carriera d'attore.
Il fatto di aver esperienza come attore di teatro non impressionò nessuno nel difficile mondo del cinema e dopo un anno di tentativi a vuoto, Vin tornò a New York.
Quando sua madre gli regalò il libro "Feature Films at Used Car Prices" di Rick Schmidt, capì che era possibile prendere in mano la propria carriera producendo i propri stessi film. Nel 1994 scrisse un cortometraggio basato sulla propria esperienza di vita come attore, lo intitolò "Multi-Facial" e lo girò in meno di 3 giorni con soli 3.000 dollari di budget.
Il cortometraggio fu accettato nel 1995 al prestigioso Festival di Cannes dove ricevette molti apprezzamenti.
Galvanizzato dal successo, Vin tornò a Los Angeles e riuscì a racimolare 50.000 dollari per girare il suo primo film, "Strays".
Sei mesi dopo il film fu accettato al Sundance Film Festival. Nonostante le buone critiche non ebbe il successo sperato e Vin tornò a New York dove ricevette una telefonata da Steven Spielberg...
Il famoso regista era rimasto impressionato da "Multi-Facial" e lo volle nel cast di "Salvate il Soldato Ryan".
Il cortometraggio valse a Vin un ulteriore parte quando il regista de "Il Gigante di Ferro" lo vide e decise di fargli doppiare il protagonista.
La parte che ha consacrato Vin Diesel come nuova promessa di Hollywood è arrivata nel 2000 con il film "Pitch Black" dove interpreta il perfido e sensuale assassino Richard Riddick.
Dello stesso anno anche "1 km da Wall Street" insieme a Giovanni Ribisi.
Nel 2001 escono "Compagnie Pericolose" e il blockbuster "The Fast and the Furious".
Il 2002 è l'anno della consacrazione con l'uscita il funambolico "xXx", al suo fianco l'attrice italiana Asia Argento e di nuovo il regista Rob Cohen.
Il 4 aprile 2003 è uscito negli USA "A Man Apart", titolo definitivo del progetto prima denominato "El Diablo", in Italia è uscito l'11 luglio con il titolo poco fantasioso di "Il Risolutore".
L'11 giugno 2004 è uscito nel USA "The Chronicles of Riddick", il seguito di "Pitch Black". In Italia è uscito il 20 agosto.
Il film è stato preceduto dall'uscita di un cartone animato, "The Chronicles of Riddick: Dark Fury" (disponibile in dvd), che narra gli avvenimenti avvenuti tra i due film.
Il 4 marzo 2005 uscirà negli USA il film "The Pacifier", prodotto dalla Disney. Nel film Vin è un marine che deve proteggere cinque bambini dai nemici del loro padre.
Al momento non è stata comunicata la data di uscita in Italia. In Francia e in Germania uscirà a metà aprile.
Vin sta anche girando "Find me guilty", diretto da Sidney Lumet. Nel film, tratto da una storia vera, Vin interpreta il mafioso Jack DiNorscio.
In fase di pre-produzione c'è anche "Hannibal", film scritto da David Franzoni (lo stesso de "Il Gladiatore").