Sở hữu vẻ đẹp đài các, dịu dàng và lối diễn xuất đằm thắm, những vai diễn của Diễm Hương luôn ấn tượng sâu đậm với công chúng. Với gương mặt ưa nhìn, trong sáng, chị lọt vào mắt xanh của rất nhiều đạo diễn thời điểm đó. Trong thời kỳ tỏa sáng nhất của mình, chị đã để lại hơn 60 vai diễn ấn tượng đẹp trong lòng khán giả:
Phạm Công – Cúc Hoa
Bộ phim đưa tên tuổi Diễm Hương từ một diễn viên phụ lên hàng ngôi sao mà đến giờ vẫn còn lưu lại trong ký ức của nhiều người đó là phim cổ trang kinh điển của điện ảnh Việt Nam sản xuất năm 1989 của đạo diễn Lưu Bạch Đàn. Với thành phần diễn viên: Lý Hùng, Diễm Hương, Công Hậu, Phương Dung, Lê Công Tuấn Anh, Thoại Mỹ, Trinh Trinh... Cặp đôi Diễm Hương và Lý Hùng khiến người xem không thể không rơi nước mắt vì chuyện tình chung thủy của vợ chồng Phạm Công - Cúc Hoa.
Khi công chiếu, bộ phim đã chiếm được tình cảm của đông đảo khán giả, đưa tên tuổi cặp đôi diễn viên trẻ Lý Hùng - Diễm Hương thành ngôi sao và mang đến lợi nhuận khủng cho ê-kíp đoàn làm phim. Có hàng ngàn suất chiếu phim này tại các rạp khắp cả nước nhưng vẫn chưa đáp ứng hết lượng người xem, nhiều khán giả đã xem phim nhưng vẫn tiếp tục mua vé vào coi tiếp, tạo thành làn sóng hâm mộ chưa từng có trải dài từ Bắc vào Nam.
Bồi hồi nhớ lại những năm tháng đỉnh cao trong nghề, Lý Hùng chia sẻ: "Lúc phim Phạm Công - Cúc Hoa đang quay, không ai biết mình và Diễm Hương là ai hết. Đoàn làm phim cũng đi qua rất nhiều nơi như Vũng Tàu, Nha Trang, Đà Nẵng, Huế... nhưng mọi thứ vẫn rất bình thường. Chỉ sau khi bộ phim công chiếu, tôi với Diễm Hương mới được mọi người biết đến. Thời khán giả đang sốt bộ phim này, tôi và Hương không thể đi ra đường vì mình xuất hiện một cái là bị người hâm mộ vây kín...".
Nước Mắt Học Trò
Nước mắt học trò được đánh giá là một trong những bộ phim để lại nhiều ấn tượng nhất của dòng phim thị trường thời hưng thịnh. Phim có sự tham gia của dải ngân hà sao thời ấy: Lý Hùng, Diễm Hương, Mộng Vân, Công Hậu, Thành Lộc, Hữu Nghĩa...
Bộ phim Nước mắt học trò của đạo diễn Lý Sơn sản xuất năm 1993 đã thu hút hàng triệu lượt khán giả theo dõi. Với ý định ban đầu, chỉ sản xuất một bộ phim xoay quanh những buồn vui của lứa tuổi học trò với dàn sao đình đám thời ấy, Nước mắt học trò đã gặt hái được thành công hơn cả mong đợi.
Với cách làm phim biết hút khán giả, đạo diễn Lý Sơn đã đặt tên các nhân vật trong phim trùng với tên diễn viên ngoài đời (Lý Hùng trong vai Hùng, Diễm Hương trong vai Hương, Phước Sang trong vai Sang, Mộng Vân đóng vai Vân, Hữu Nghĩa đóng vai Nghĩa...).
Bộ phim cũng được nhận giải đạo diễn được yêu thích (tiền thân của giải Mai Vàng) năm ấy cho Lý Sơn. Thừa thắng xông lên, nhà sản xuất Lý Huỳnh đã đầu tư để Nước mắt học trò được tiếp tục với tập 2 và tập 3. Bộ phim kéo dài thêm với những câu chuyện cuộc đời nhiều ngang trái xoay quanh những người bạn sau khi rời khỏi ghế nhà trường, bươn chải với cuộc sống.
Sơn Thần – Thủy Quái
Sơn thần Thuỷ quái (đạo diễn Xuân Cường) là câu chuyện dựa vào truyền thuyết rất quen thuộc Sơn Tinh - Thủy Tinh, tái hiện lại cuộc chiến huyền thoại với nhiều pha võ thuật, hành động đẹp mắt. Với sự đầu tư nghiêm túc về trang phục và diễn xuất. Bộ phim có sự xuất hiện của các diễn viên được khán giả yêu mến: Lý Hùng, Diễm Hương, Công Hậu, Mộng Vân, Nguyễn Huỳnh, Hương Giang, Lê Cung Bắc, Lê Khanh, Công Minh...
Diễm Hương vào vai Mỵ Nương, một cô gái kiên cường, giỏi võ. Mỵ Nương có lúc dịu dàng cũng có lúc mạnh mẽ, cá tính, có phân đoạn phải giả trai và gặp Sơn Tinh tại quán bên sông đấu với thủy quái rất đẹp mắt.
Tốc Độ Tình Yêu
Bộ phim do Hãng phim Bến Nghé và nhóm Võ Đức thực hiện, đạo diễn Vũ Ngọc Khôi, âm nhạc Bảo Chấn. Câu chuyện kể về người con trai người hùng xa lộ bản lĩnh dám hy sinh thân mình vì người anh yêu. Bộ phim có sự diễn xuất của nhiều diễn viên nổi tiếng: Diễm Hương, Võ Đức, Kim Khánh, Hoàng Phúc, Vương Cảnh, Việt Anh…
Trong phim, Diễm Hương vào vai cô giáo Diệu Hương, trong một lần bị ngã xe do nhóm đua xe tốc độ đụng phải. Cô tình cờ gặp người hùng xa lộ và bắt đầu từ đó rơi vào lưới tình. Bộ phim có nhiều cảnh quay hoành tráng như cảnh đám cưới cuối phim bằng hàng loạt xe ở nhà thờ Đức Bà, nhiều đoạn đua xe tốc độ rất đẹp mắt. Nét đẹp khả ái Diễm Hương, cộng với lối diễn xuất tài tình đã chiếm trọn trái tim của hầu hết khán giả.
Vòng Vây Tội Lỗi
Vòng vây tội lỗi là một trong những bộ phim tâm lý - tình cảm đặc trưng nhất của dòng phim mì ăn liền những năm đầu thập niên 1990 nói về một cô gái nhẹ dạ bị lừa gạt rơi vào cạm bẫy bán cho những tay ăn chơi đại gia và cuối phim là một cái kết có hậu.
Bộ phim có sự diễn xuất của nhiều diễn viên nổi tiếng, trong đó có nữ diễn viên xinh đẹp Diễm Hương và nam diễn viên lừng danh một thời Lê Công Tuấn Anh. Với sự diễn xuất cực kỳ ăn ý, đôi diễn viên chính này đã làm hài lòng khán giả, bên cạnh đó bộ phim cũng được giới nghệ thuật đánh giá cao và tạo nên doanh thu một thời. Phim còn sự tham gia của tài tử Lê Tuấn Anh, Kim Khánh, Hữu Nghĩa, Trịnh Kim Chi…