ปี พ.ศ. 2533 (ค.ศ. 1990) หลังจากที่เขาเข้าเรียนเกี่ยวกับภาพยนตร์ Mickey's Safety Club ก็เป็นโอกาสให้เขาได้เล่นละครทีวีซีรีส์ ในบทจอช (Josh) กับเรื่อง Critters 3 ในปี พ.ศ. 2534 (ค.ศ. 1991) และ เขาได้บทประจำในซิตคอมเรื่อง Growing Pains บทแจ้งเกิดในภาพยนตร์ของเขาคือเมื่อผู้กำกับการแสดง ไมเคิล เคตัน-โจนส์ คัดเลือกเขาให้รับบทยอดนิยมเป็นโทเบียส วุล์ฟ ในภาพยนตร์ดัดแปลงอัตชีวประวัติของวุล์ฟเรื่อง This Boy’s Life แสดงร่วมกับ โรเบิร์ต เดอ นีโร และเอลเลน บาร์กกิน

ต่อมาดิแคพรีโอ ได้แสดงร่วมกับ จอห์นนี เดปป์ในปี 2536 เรื่อง What’s Eating Gilbert Grape ได้รับการเสนอชื่อชิงรางวัลออสการ์และลูกโลกทองคำเป็นครั้งแรกจากผลงานในบทชายหนุ่มพิการทางปัญญา นอกเหนือจากนั้นเขาได้รับรางวัล National Board of Review Award ด้าน Best Supporting Actor และรางวัล Los Angeles Film Critics Association’s New Generation Award

ในปี 2538 เขาได้รับบทในหนังตะวันตกเรื่อง The Quick and the Dead แสดงกับ ชารอน สโตน และ จีน แฮกแมน กำกับโดยแซม ไรมีและรับบทเป็น จิม คาร์โรล คนติดยา ในภาพยนตร์เรื่อง The Basketball Diaries และต่อมาได้รับบทเป็นอาร์เธอร์ ริมโบด์นักกวีที่มีปัญหาทางเพศในหนังของแอกนีซกา ฮอลแลนด์ เรื่อง Total Eclipse

ปี 2539 ในปีถัดมา ดิแคพรีโอแสดงในภาพยนตร์ เรื่อง William Shakespeare’s Romeo + Juliet ของแบซ เลอร์แมนน์ ส่งผลทำให้เขาได้รับรางวัล Best Actor Award ที่ Berlin International Film Festival ในปีเดียวกันเขาร่วมทีมดารากับ เมอรีล สตรีพ ไดแอน คีตัน และโรเบิร์ต เดอ นีโร ในหนังของ Marvin’s Room ที่ได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัล SAG Award สาขา Best Ensemble Cast

ในปี 2540 ดิแคพรีโอได้แสดงในภาพยนตร์เรื่อง ไททานิก ซึ่งทำให้เขาได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลลูกโลกทองคำ สำหรับภาพยนตร์เรื่องไททานิกได้รับรางวัลออสการ์ 11 รางวัล รวมทั้ง Best Picture และยังคงเป็นภาพยนตร์ที่ทำรายได้อันดับ 2 ของโลกรองจากเรื่อง อวตารอีกด้วย ต่อมาเขาแสดงสองบทบาทในเรื่อง The Man in the Iron Mask และหลังจากนั้นได้แสดงในเรื่อง The Beach ที่มีบางฉากถ่ายทำในประเทศไทยและต่อมาในภาพยนตร์ของ วู้ดดี้ อัลเลนเรื่อง Celebrity

ในภาพยนตร์เรื่อง เรื่อง Catch Me If You Can ในปี 2545 กำกับการแสดงโดย สตีเวน สปิลเบิร์ก ดิแคพรีโอได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลลูกโลกทองคำเป็นครั้งที่ 3 สำหรับบทบาท แฟรงค์ อบาเนล และต่อมาในปีเดียวกัน เขาได้แสดงในภาพยนตร์ดรามาเรื่อง Gangs of New York เป็นการร่วมงานครั้งแรกของเขากับมาร์ติน สกอร์เซซี ผู้กำกับการแสดง