Si bien no tiene un rol protagónico, la película de Steven Spielberg 'Rescatando al soldado Ryan' (1998) es una de las participaciones que más se recuerdan de los inicios de la carrera del actor estadounidense. En ella encarna al soldado Adrián Caparzo, uno de los que hace parte del grupo que busca a Ryan.

En 2002, el padre de tres hijos protagonizó la cinta 'xXx', donde interpreta a Xander Cage, un fanático de los deportes extremos que se pone al servicio de una agencia de espionaje. La película tiene dos entregas más: 'State of the Union' y 'Return of Xander Cage'. En esta última, estrenada en 2017, Diesel vuelve a la escena interpretando al personaje que se creía muerto.

'A man apart' (2003), 'Un hombre diferente' en Latinoamérica, cuenta la historia de Sean Vetter (Vin Diesel), quien pertenece a un equipo antinarcóticos de la DEA. Su esposa es asesinada y busca venganza alejándose de la ley.

En la cinta de ciencia ficción 'Las crónicas de Riddick' (2004), Diesel encarna a Richard B. Riddick, un huérfano sobreviviente de la raza 'furyana'. La película cuenta la historia futurista donde los 'Necróferos' esclavizan a habitantes de distintos mundos. Sobre el tema, también se produjeron videojuegos en los que estuvo involucrado Diesel. Además, en 2000 se estrenó la precuela 'Pitch Black'.

La película de 2005 'Niñera a prueba de balas' se sale de lo común pues Diesel retrata una faceta diferente. En una cinta más cómica y familiar, encarna a un 'marine' a quien le encargan proteger a los cinco hijos de un científico asesinado.

En el filme de 2006 'Find me guilty' encarna a Giacomo 'Jackie' DiNorscio, un mafioso que se representa a sí mismo mientras enfrenta varios cargos judiciales. La cinta está basada en hechos reales.

En la cinta de 2014 'Guardianes de la galaxia', Diesel proporcionó la voz de Groot (izq.), un árbol humanoide que actúa como el cómplice de Rocket, un mapache mercenario.

En 2015 protagoniza a un cazador de brujas inmortal que defiende a Nueva York de una fuerte plaga. En la película de acción y fantasía 'El último cazador de brujas' también participan los actores Rose Leslie y Elijah Wood.

El papel más estelar de Diesel es sin duda el de Dominic Toretto en la exitosa serie de películas 'Rapido y Furioso'. En la primera entrega, Toretto se presenta como el dueño de una tienda y un garaje de reparación de carros; sin embargo, su verdadera pasión y el negocio que esconde es el de las carreras clandestinas. En la imagen, durante una de las escenas de la quinta entrega.

La imagen muestra a Vin Diesel y Paul Walker, durante el lanzamiento de un episodio de la saga en 2009. En esta película, Toretto, quien intenta rehacer su vida, vive en República Dominicana junto a su novia Letty (Michelle Rodríguez).

En 2017 se estrenó la octava entrega de la franquicia. Esta vez, Charlize Theron (imagen), quien encarna a Cipher, y Toretto, son los villanos de la película.