Vroege carrière (1999 - 2006):
* Y Tu Mamá También (2001) - Zijn baanbrekende rol, wat hem internationale erkenning opleverde.
* Frida (2002) - Speelt de rol van Alex, de minnaar van Frida Kahlo.
* Dirty Dancing:Havana-avonden (2004) - Hij speelde Javier, een getalenteerde jonge danser.
* De terminal (2004) - Een kleinere rol naast Tom Hanks.
* Crimineel (2004) - Een misdaaddrama samen met John Travolta.
* De drie begrafenissen van Melquiades Estrada (2005) - Een krachtige prestatie als een Mexicaanse boer die gerechtigheid zoekt.
Meer recent werk (2007 - heden):
* Melk (2008) - Een bijrol in deze veelgeprezen biopic.
* Elysium (2013) - Een sciencefiction-actiefilm samen met Matt Damon.
* Rogue One:een Star Wars-verhaal (2016) - Een belangrijke rol als kapitein Cassian Andor.
* Narcos:Mexico (2018-2021) - Een hoofdrol als Miguel Ángel Félix Gallardo.
* Star Wars:Andor (2022-2023) - Herneemt zijn rol als Cassian Andor in deze Disney+ serie.
* Het boek van Boba Fett (2022) - Een gastoptreden in deze Disney+ serie.
Andere opmerkelijke films:
* Rudo en Cursi (2008) - Een komedie over tweelingbroers die profvoetballer worden.
* De motordagboeken (2004) - Een biopic over de vroege reizen van Che Guevara.
* Er was eens in Mexico (2003) - Een rol in deze actiefilm.
Dit is geen uitputtende lijst, maar belicht enkele van Diego Luna's meest populaire en veelgeprezen rollen. Hij is een veelzijdige acteur die in verschillende genres en talen heeft gewerkt en zichzelf heeft gevestigd als een leidende figuur in de internationale cinema.