דיאן פוסי נולדה ב-16 בינואר 1932 בסן פרנסיסקו שבארצות הברית. לאביה ג’ורג’ ואמה, קיטי. אביה לא הרוויח די כסף ופנה לטיפה המרה. כשהיתה דיאן בת שש התגרשו אמה ואביה. האם נישאה בשנית, לריצ’רד פרייס. בשנים שלאחר הגירושין ניסה האב לשמור על קשר עם בתו, וגם פוסי השתוקקה לפגוש אותו ולא הייתה ביחסים טובים עם אביה החורג. דיאן פנתה לעולם החיות ואהבתה לחיות התחילה עם דג זהב ורכיבה על סוסים.
לאחר תום לימודיה בבית הספר התיכון, נרשמה פוסי ללימודי עסקים בהמלצת אביה החורג. כשהיתה בת 19 בילתה את הקיץ בחוות סוסים במונטנה ואהבתה לחיות ניצתה שוב והיא נרשמה לקורס מקדים ללימודי וטרינריה באוניברסיטת קליפורניה, כתוצאה מכך, החליט אביה החורג לא לסייע לה כלכלית והיה עליה לממן את לימודיה בעצמה. בלימודיה התקשתה בכימיה ובפיזיקה, ולכן עברה ללמוד ריפוי בעיסוק. עם תום לימודיה עבדה כמרפאה בעיסוק והייתה למנהלת מחלקת הריפוי בעיסוק בבית חולים בלואיסוויל.
דיאן החלה להתעניין בגורילת ההר, תת-מין של גורילה שהתגלה רק בראשית המאה ה-20, לאחר שקראה ספר שעוסק בהן. בשנת 1963 בהיותה בת 31 יצאה לטיול בן שישה שבועות באפריקה. בטנזניה פגשה בדוקטור לואיס ליקי ואשתו שחקרו את האזור ואיתם עבדה זמן קצר. לאחר מכן טסה לזאיר כדי לצפות בגורילות ההר. היא הוקסמה מהמפגש עם החיות העדינות והגדולות.
עם תום הטיול שבה לעבודתה, אך שלוש שנים מאוחר יותר יצר לואיס קשר ודרבן אותה לשוב ולחקור את הגורילות בבית הגידול הטבעי שלהן.
דיאן החלה את מסעה בטנזניה בפגישה עם חוקרת השימפנזות הידועה ג’יין גודול, במטרה ללמוד את שיטות איסוף המידע שבהן השתמשה גודול. היא יצרה איתה קשר חברות אמיצים. בשנת 1967 הקימה דיאן את מרכז המחקר “קַרִיסוֹקַה” ביער גשם מרוחק בהרי וירונגה שברואנדה.
בשנת 1970 בהיותה בת 38 הופיעה תמונתה על שערו של הנשיונל ג’אוגרפיק. בעקבות כך התפרסמה דיאן ברחבי העולם, ורבים התוודעו למאמציה להצלת גורילת ההר מהכחדה. היא ניצלה את הפרסום הרב שזכתה לו כדי להסביר לציבור שהגורילות אינן מרושעות כפי שהן מוצגות לעתים קרובות בסרטי קולנוע ובספרים, ושלמעשה מדובר ב”ענקים עדינים” שאינם פוגעים ללא סיבה. במהלך שנות ה-70 חזרה לזמן מה לארצות הברית, כדי להשלים לימודים אקדמיים בזואולוגיה, ועם סיום הלימודים חזרה לאפריקה. לאחר שובה נוכחה לדעת שהגורילה האהובה עליה נורתה על ידי ציידים לא חוקיים, ובעקבות כך החליטה למקד את מאמציה בשימור הגורילות ובמלחמה בציד הבלתי חוקי, לשם כך היא אף הקימה קרן בינלאומית.
פוסי התנגדה נחרצות לגני חיות בעיקר בגלל השיטות שבהן נקטו מרבית גני החיות באותם הזמנים, כדי להביא בעלי חיים אל גן החיות. בשנת 1978 ניסתה למנוע העברת שתי גורילות בר מרואנדה לגן החיות של קלן, וגילתה כי במהלך הציד נהרגו 20 גורילות.
היא אף התנגדה לתיירות באזורי בר שבהם מצויים בעלי חיים בסכנת הכחדה. לקראת סוף חייה התייחסה לתיירות כזו כרע הכרחי וכאחד האמצעים היחידים להבטחת המשך חייהן של הגורילות.
במהלך השנים היו לדיאן קשרים רומנטיים אחדים והיא אף התארסה ומאוחר יותר הרתה לגבר אחר והפילה. מגיל צעיר סבלה ממחלת ריאות חסימתית שהוחרפה עקב שנים של עישון. כשהמחלה התקדמה היה לה קשה יותר ויותר להמשיך במחקר כתוצאה מקוצר נשימה והיה עליה להיעזר בחמצן.
ספרה של פוסי, “גורילות בערפל”, יצא בראשית שמונת השמונים כשהיתה בת 50 והיה לרב-מכר. בשנת 1988 לאחר מותה של דיאן יצא סרט הקולנוע בכיכובה של סיגורני ויבר, המבוסס על הספר. הסרט זכה להצלחה רבה, היה מועמד למספר פרסי אוסקר, וזכה במספר פרסי קולנוע אחרים.
בשלהי דצמבר 1985 נמצאה דיאן בת ה-54 מתה בחדרה בתחנת המחקר. על גופתה נמצאו סימני אלימות. נראה כי הרצח התבצע על ידי ציידים בלתי חוקיים. בצוואתה קבעה פוסי כי כספה יעבור לקרן שהקימה למלחמה בציד הלא חוקי. עם זאת, אמה ערערה על כך ולכן הכסף לא הועבר לארגון. פוסי קבורה באתר ברואנדה שהיא עצמה הקימה לקבורת הגורילות. על מצבתה נכתב “איש לא אהב את הגורילות יותר ממנה”.
החוק הביוגרפי הבולט ביותר למקרא הביוגרפיה הלא שגרתית של דיאן הוא קשרי הירח – ראשית ההחלטה שלה דיאן ללמוד ווטרינריות במקום מנהל עסקים לאחר שסמוך לגיל19 היא מגלה שוב את אהבתה לבעלי החיים. קשר הירח השני הוא הפרסום הרב שהיא זוכה לו בגיל 38 ואיתו גם המסר העיקרי שלה על הגורילות. היא נרצחת מעט לפני סיום התקופה השלישית.
אבל בסיפור של דיאן יש הרבה יותר מזה ובעיקר מה שמושך את תשומת לבי הוא ההתחלה הקשה של חייה, עם אב לא מתפקד ואהוב, אב חורג מתפקד אך לא אוהב ואם שלא ידעה להעניק חום. דיאן פונה בגיל צעיר לקבל ולתת אהבה לבעלי החיים והיא קושרת את חייה וממלאת תפקיד הורי עבורם. היא מגנה, נלחמת, דואגת, חוקרת, מתבוננת, יוצרת קשרי לב ואף מקריבה את חייה למען אחיה ואחיותיה הגורילות, כנגד בני האדם המנצלים והאכזריים שאותם הכירה מקרוב.