Născută într-o familie de muzicieni, la 7 ani a început studiul pianului cu Sanda Bobescu. După ce a absolvit Liceul „George Enescu”, unde a studiat pianul cu Olga Szell, a fost admisă la clasa lui Dan Grigore la Universitatea Națională de Muzică București, unde a studiat şi cu Steluța Radu, Sandu Sandrin şi Dinu Ciocan. În 2003 s-a mutat în Marea Britanie, ca să îşi continue studiile cu Ronan O’Hora, Joan Havill şi Marc Racz la Birmingham Conservatoire şi Guildhall School of Music and Drama. Și-a perfecționat arta pianistică cu Viktor Merzhanov la Conservatorul Tchaikovsky de la Moscova, cu Alexis Weissenberg la Engelberg, cu Dmitri Bashkirov la Chapelle Reine Elisabeth de la Bruxelles şi la Madrid, şi cu Richard Goode la New York.
Pianista Diana Ionescu s-a consacrat prin interpretări ale capodoperelor unor epoci multiple, de la maeștri ai claviaturii baroce ca Scarlatti sau Bach, la puritatea clasică a lui Mozart, Schubert sau Mendelssohn și până la măreţia romanticilor şi compozitorilor moderni, precum Schumann, Rachmaninov, Debussy sau Prokofiev.
Câştigătoare a Marelui Premiu al Concursului Internațional de Pian „George Enescu” din 2001, şi ultimul pianist român care a reuşit această performanță, Diana Ionescu se bucură de o activitate internațională ca solistă, muzician de cameră, pedagog şi director de festival.
A fost distinsă cu Premiul Alexis Weissenberg și Premiul EWLE al Radioului Elvețian pentru Best Live Recording, Premiul II la Missouri Southern International Piano Competition SUA și Concursul Internațional Lory Wallfisch, Glass Sellers Trophy şi Premiul I la Romantic Piano Competition Londra, cât și cu Diploma Ambasadorului pentru servicii aduse culturii româneşti în străinătate.
A apărut ca solistă, în recitaluri sau ca muzician de cameră pe marile scene ale lumii și a cântat și înregistrat sub bagheta unor dirijori remarcabili, acompaniată de orchestre ca Brunel Sinfonia Bristol, Guildhall Symphony Orchestra, Orchestra Națională Radio, Orchestra de Cameră Radio, Filarmonica Transilvania din Cluj, Filarmonica Banatul din Timişoara, Filarmonica din Sibiu, Filarmonica din laşi. Între colaboratorii săi în muzica de cameră se numără Belcea Quartet, Gemeaux Quartet, Cvartetul Transilvan, Valeriy Sokolov, Dana Zemtsov, Stefan Hadjev, Pau Codina, Massimo Somenzi, Dario Bonuccelli, Daniel Palmizio, Irina Botan, Ashok Klouda, Teodora Gheorghiu (laureată la rândul ei a Concursului Internațional „George Enescu”, în anul 2003), Eliana Pretorian, Vlad Maistorovici, Remus Azoiței, David Cohen, Leontina Văduva.