S prostředím divadla se sžívala od raného dětství, neboť její otec Burton Lane vedl jednu newyorskou divadelní dílnu a matka Colleen Farringtonová byla herečkou. 

Už jako šestiletá vystupovala v mimobroadwayské inscenaci řecké tragédie Médea a se souborem režiséra Andreje Serbana The Great Jones Repertory Company se zúčastnila dlouhého turné po Evropě a Asii, kde vystupovala mj. v Eurípidových dramatech Elektra a Trójanky, Shakespearově komedii Jak se vám líbí a v Brechtově Dobrém člověku ze Sečuanu. 

Po návratu do New Yorku účinkovala 1977 po boku Meryl Streepové na scéně Lincoln Center v Čechovově Višňovém sadu a o rok později se poprvé představila na Broadwayi jako mladistvá prostitutka v muzikálu Elizabeth Swadosové Uprchlíci. 

Před film. kamerou debutovala úlohou mladičké dívky z bohaté rodiny Lauren Kingové, o jejímž milostném vztahu k synovi (Thelonious Bernard) pařížského taxikáře vypráví romantická komedie Střípky lásky (r. G. R. Hill). Zcela odlišného typu byla ústřední postava odvážné pistolnice z Divokého západu Jenny, přezdívané Malé gatě, kterou ztělesnila ve westernu Divoké kočky (r. L. Johnson). 

V její další kariéře sehrál důležitou úlohu režisér Francis Ford Coppola, pod jehož vedením ztělesnila řadu výrazných postav: vyzývavá studentka Cherry a Patty ve dvou adaptacích románů S. E. Hintonové o dospívající mládeži Outsideři a Dravé ryby. Svými vnadami a smyslností vampa 30. let vzrušuje D. L. jako milenka mafiánského kmotra Vera Cicerová, o jejíž přízeň a lásku usiluje mladý jazzový trumpetista (Richard Gere), v hudebním retrosnímku Cotton Club (r. F. F. Coppola). 

Lane získala nominaci na Zlatý globus za výkon v romantické komedii v režii Audrey Wells Pod Tuskánským sluncem, který je založen na stejnojmenném románu Frances Mayes. Mezinárodní uznání si získala za roli ve snímku Adriana Lynea Nevěrná, remake snímku La Femme Infidel z roku 1969 od Claude Chabrola, kde si podruhé zahrála s Richardem Gerem. Za tuto roli získala nominace na Oscara, Zlatý globus a cenu SGA, přičemž se jí dostalo uznání i od New York Film Critics a National Society of Film Critics. 

Postavení hvězdy však dosáhla teprve díky roli rockové zpěvačky Ellen Aimové, která je unesena motorkářskou bandou, v hudebním thrilleru Ohně v ulicích (r. W. Hill). Při výběru dalších rolí však neměla příliš štěstí. 

Za postavu Loreny Woodové ve westernovém seriálu Osamělá Holubice byla nominována na cenu Emmy. Jako host se objevila v epizodě Murder, Obliquely (1993, Vražda si nevybírá - ČTV; r. Alfonso Cuaron) seriálu TV kriminálních příběhů Fallen Angels (Padlí andělé). 

Proslula bouřlivými milostnými vztahy s řadou svých hereckých partnerů (Timothy Hutton, Christopher Atkins, Matt Dillon). Roku 1984 se D. L. citově sblížila s hercem Christophem Lambertem, za něhož se v roce 1988 provdala. Vytvořila s ním také ústřední partnerské dvojice v melancholickém milostném filmu Mystická krása (r. Ch. Finch) a v thrilleru o šachovém velmistrovi obviněném z vraždy Tah jezdcem (r. C. Schenkel). 

V roce 2005 se objevila v roli Sarah Nolan v romantické komedii "Láska na inzerát" (režie Gary David Goldberg). „Sarah je v podstatě hodná holka,“ říká Lane. „Byla ochotná zůstat v manželství i přesto, že už vychladla i poslední jiskra. Po pravdě řečeno, je překvapená, že je to její manžel, kdo nakonec navrhuje rozvod. Se svou opravdovou životní láskou se dosud míjela. Ale je ochotná zkoušet nové možnosti. Rozhodně nepatří k těm ženám, které když se shodu nešťastných okolností s někým rozejdou, zahořknou a celé měsíce se neobjeví ve společnosti. Její odhodlání je pro ni samotnou velmi důležité. Jediné co potřebuje, je, aby jí někdo nastartoval...“