Diego Klein empezó a estudiar filosofía en la Ciudad de México, pero pronto su deseo de convertirse en actor lo llevó a estudiar en España. En ese país debutó en la serie Centro médico (2016) y continuó participando en otras producciones españolas como Velvet colección (2017), Fugitiva (2018), entre otras. El actor regresó a México en 2019 y no tardó en obtener proyectos importantes para impulsar aun más su carrera como la telenovela Preso No. 1 (2019) y las series Coda 77 (2021) y ¡Qué despadre! (2022). La exposición que le brindaron estos proyectos lo llevó a ingresar a las filas de Televisa en 2022 y a formar parte de la telenovela Los Ricos Tambien Lloran, un reinicio de la historia homónima de 1979 creada por Inés Rodena, adaptación de Esther Feldman y Rosa Salazar Arenas como el cuarto proyecto de la franquicia Fábrica de sueños en el 2022. Klein protagonizó la telenovela Mi secreto (2022) junto a Macarena García.
