Il suo volto pulito ma come segnato da un'inquietudine interna, come lo fu quello di Klaus Kinski, è ancora poco conosciuto al pubblico italiano avendo partecipato perlopiù a produzioni rigidamente tedesche, ma August Diehl ha lavorato già, fra gli altri, con Volker Schlöndorff.
Nasce in una famiglia nomade per lavoro (il padre è l'attore Hans Diehl, la madre una costumista) e, con il fratello poi compositore, vive la sua infanzia e la sua adolescenza fra Amburgo, Vienna, Düsseldorf, la Baviera e Parigi, dividendo esperienze di vita e lingue (parla correntemente tedesco, francese, inglese). Si diploma in ogni caso in patria, in Baviera.
Decide di diventare seriamente un attore tardi, sui diciotto anni, dopo aver partecipato a una recita scolastica: interpretava Franz Mohr nella pièce "Die Rauber" di Friedrich Schiller.
Studia allora recitazione alla celebre "Hochschule für Schauspielkunst Ernst Busch" di Berlino, dove vive, e già da studente è molto attivo a trasferire la teoria nella pratica, partecipando a numerose recite teatrali e al film 23 (1998). Soltanto due anni dopo, nel 2000, viene nominato "Shooting Star" dall'European Film Promotion.
Pochi anni di carriera e, nel maggio del 2006 è scelto dalla rivista "Gala" come la promessa tedesca più promettente. Diehl ha come moglie l'attrice Julia Malik.
Nel 2008, perfetta faccia tedesca, interpreta Christian Buddenbrook nell'ambiziosa riduzione della saga di Thomas Mann a opera di Heinrich Breloer.