דיאמנדיס למדה בבית הספר מונמות' לבנות. היא סיפרה כי גילתה את כישרונה המוזיקלי בזכות מורתה למוזיקה, שהאמינה בה וביכולותיה. בגיל 16 עברה להתגורר עם אביה ביוון על מנת להתחבר למורשת וללמוד את השפה, ונהגה לשיר שירי עם יווניים עם סבתה. שנתיים לאחר שסיימה לימודי בגרות בינלאומית בבית הספר סנט קתרין של השגרירות הבריטית באתונה, היא חזרה לוויילס. מאוחר יותר עברה יחד עם אימה לאנגליה, שם הן התגוררו בעיירה רוס-און-וויי. לדבריה, שאפה להפוך לזמרת, ולכן עבדה בתחנת דלק במשך חודשיים על מנת להרוויח כסף ולהתחיל את הקריירה המוזיקלית שלה.
על אף שלא היה לה רקע מוזיקלי, לדיאמנדיס הייתה משיכה לכתיבה מילדות. דיאמנדיס סיפרה כי את השיר הראשון שלה כתבה בגיל שבע, ולדבריה, הוא היה גרוע עד כדי כך שהיא שבה לכתוב רק כשהתבגרה. היא החלה לכתוב מוזיקה לראשונה כשהייתה בת 18. מאוחר יותר עברה דיאמנדיס ללונדון ולמדה כחודשיים בבית ספר לריקוד. כן נרשמה ללימודי תואר במוזיקה באוניברסיטת מזרח לונדון, ובשנה השנייה ללימודיה עברה למסלול של קומפוזיציה קלאסית באוניברסיטת מידלאסקס, אך נשרה לאחר חודשיים.
קריירה מוזיקלית.
2005–2008: התחלת הקריירה.
בתחילת דרכה הגישה דיאמנדיס בקשה לאודישנים לשירה ומשחק בעיתון הבריטי "The Stage". היא נבחנה למספר אודישנים, בהם אודישן למחזמר "מלך האריות" בווסט אנד שבלונדון, אם כי אף אחד מהם לא הניב פרי. ב-2005 יצרה דיאמנדיס את שם הבמה "מרינה אנד דה דיימונדס" (מרינה והיהלומים). הזמרת הסבירה כי הכינוי "יהלומים" מתייחס למעריציה, ולא ללהקת הליווי שלה, כפי שנוטים לחשוב בשוגג. בהשראת הזמר-יוצר האמריקאי דניאל ג'ונסטון, המפיק בעצמו את שיריו, החליטה דיאמנדיס להלחין מוזיקה משלה ולהפסיק ללכת לאודישנים. בריאיון ל-BBC סיפרה הזמרת כי לימדה את עצמה לנגן בפסנתר. היא הלחינה והפיקה את גרסאות הדמו המוקדמות של המוזיקה שלה עם תוכנת העריכה "GarageBand", ובשנת 2007 הוציאה באופן עצמאי את המיני-אלבום הראשון שלה, "Mermaid vs Sailor", שעותקיו נמכרו דרך הרשת החברתית מייספייס.
דיאמנדיס נפגשה עם נציגים מארבע עשרה חברות תקליטים שונות, ודחתה את כולן, פרט לאחת שהאמינה שזו היחידה שלא תכתיב את דמותה המוזיקלית. בינואר 2008 החלה דיאמנדיס לעבוד עם דרק דייוויס, סוכן מחברת התקליטים ניאון גולד רקורדס. דייוויס היה למנהלה האישי במשך שישה חודשים, ואף קבע לה מופע חימום בהופעה של הזמר הבלגי-אוסטרלי גוטייה. דייוויס סיפר על חיבורו עם דיאמנדיס, והסביר כי התחבר לסגנונה הווקאלי ולכתיבה שלה, שהייתה, לדבריו, שונה מהנורמה באותה תקופה. באוקטובר חתמה דיאמנדיס על חוזה עם חברת ההקלטות (כיום ), חברת בת של וורנר מיוזיק גרופ.
2009–2010: "The Family Jewels".
סינגל הבכורה של דיאמנדיס, "Obsessions", יצא לאור ב-14 בפברואר 2009 על ידי חברת התקליטים ניאון גולד רקורדס, מתוך המיני-אלבום הראשון שלה, "The Crown Jewels EP", שיצא מספר חודשים לאחר מכן, ב-1 ביוני. בהמשך, פרסמה את השיר "I Am Not a Robot", שנכלל מאוחר יותר באלבום הבכורה שלה, "The Family Jewels". באותו הקיץ הופיעה דיאמנדיס בפסטיבל ה-"Big Weekend" של BBC Radio 1, בפסטיבל גלסטונברי ובפסטיבל רדינג ולידס. בנוסף, היא הופיעה ב-iTunes Live, והוציאה ביולי 2009 מיני-אלבום שני, הכולל גרסאות לייב שהוקלטו באותו פסטיבל. בדצמבר 2009 דורגה דיאמנדיס במקום השני בסקר "Sound of 2010" מטעם BBC, כאשר הזמרת הבריטית אלי גולדינג דורגה במקום הראשון. דיאמנדיס הייתה אחת משלושת המועמדים לפרס בחירת המבקרים בטקס פרסי המוזיקה הבריטית לשנת 2010, שהוענק, בסופו של דבר, גם כן לגולדינג. ב-13 בנובמבר 2009 היא פרסמה סינגל נוסף ששמו "Mowgli's Road".
אחרי "Mowgli's Road", פרסמה הזמרת את הסינגל "Hollywood" ב-1 בפברואר 2010, שהגיע למקום ה-12 במצעד הסינגלים הבריטי, ובהמשך זכה למעמד כסף על ידי איגוד תעשיית ההקלטות הבריטי (BPI). אלבום האולפן הראשון של דיאמנדיס, "The Family Jewels", יצא לאור ב-15 בפברואר 2010. האלבום הגיע למקום החמישי במצעד האלבומים הבריטי, הודות למכירות של 27,618 עותקים בשבועו הראשון, ואף זכה בתואר זהב על ידי איגוד תעשיית ההקלטות הבריטי. בשנת 2012 הודיעה אטלנטיק רקורדס כי עד עתה נמכרו כ-300,000 עותקים של האלבום.
במרץ 2010 החתימה אטלנטיק רקורדס את דיאמנדיס בחברת התקליטים האמריקאית "Chop Shop Records". באמצעות החברה, הוציאה הזמרת את המיני-אלבום השלישי שלה, "The American Jewels EP", ואת אלבומה, "The Family Jewels", בארצות הברית. האלבום דורג לראשונה במקום ה-138 במצעד הבילבורד 200 האמריקאי, הודות ל-4,000 עותקים בסך הכל שנמכרו בשבוע הראשון. במצעד ה-Heatseekers ובמצעד אלבומי הרוק של בילבורד, הגיע האלבום בשיאו למקומות ה-2 וה-49 בהתאמה. "I Am Not a Robot", שנכלל במקור במיני-אלבום "The Crown Jewels EP", יצא מחדש באפריל 2010 והיה לסינגל השלישי של האלבום. הסינגל הגיע בשיאו למקום ה-26 במצעד הסינגלים הבריטי. מאוחר יותר באותה השנה, הוציאה דיאמנדיס שני סינגלים נוספים מהאלבום: "" ו-"Shampain", שהגיעו למקומות ה-38 וה-141 במצעד הבריטי, בהתאמה.
באוקטובר 2010 זכתה דיאמנדיס בפרס המופע הבריטי הטוב ביותר בטקס פרסי המוזיקה של MTV אירופה. באותה השנה החלה את סיבוב ההופעות הראשון שלה, "The Family Jewels Tour", הנועד לקידום האלבום. במהלכו, הופיעה באירופה, צפון אמריקה ואוסטרליה. בינואר 2011, התראיינה דיאמנדיס לרדיו באוסטרליה, ובריאיון הביעה אכזבה מהקריירה שלה, בעיקר בעקבות כישלונה בלמשוך קהל אמריקאי. היא ציינה את חוסר המאמץ של חברת התקליטים לקדם אותה כסיבה אפשרית לכך, וכן את העדפתם של המאזינים האמריקאים לסגנון מוזיקלי של אמנים כמו ליידי גאגא.
2011–2013: "Electra Heart".
בקיץ 2011 הופיעה דיאמנדיס מספר מופעי חימום כחלק מסיבוב ההופעות "California Dreams Tour" של הזמרת האמריקאית קייטי פרי. ב-30 בספטמבר, פרסמה דיאמנדיס את השיר "Radioactive" דרך חנות האייטונס, כסינגל שיווקי. הוא הגיע למקום ה-25 במצעד הסינגלים הבריטי. לאחריו, בנובמבר פרסמה גרסת דמו של השיר "Starring Role". באפריל 2012 פרסמה את הסינגל הראשון מתוך האלבום, "Primadonna". הסינגל זכה להצלחה רבה, והיה ללהיט המצליח ביותר של הזמרת במצעד הסינגלים הבריטי, שם הגיע למקום ה-11. בנוסף, הגיע השיר למעמד כסף על ידי איגוד תעשיית ההקלטות הבריטי, לתואר זהב באוסטריה ובארצות הברית, ולתואר פלטינה באוסטרליה, דנמרק וניו זילנד.
התוצר הסופי, "Electra Heart", הוא אלבום קונספט הסובב סביב נושאים כגון זהות נשית ופרידה טרייה. דיאמנדיס יצרה את הדמות הבדיונית "אלקטרה הארט", שתשמש כגיבורת הפרויקט. בנוסף, באלבום מופיעות אישיויות שונות כגון "Teen Idle" ("נערה עצלה"), "Primadonna" ("פרימדונה"), "Homewrecker" ("הורסת משפחות") ו-"Housewife" ("עקרת בית"), המייצגות ארכיטיפים נשיים הנגזרים מתוך סטריאוטיפים שונים על התרבות האמריקאית. האלבום יצא לאור ב-27 באפריל 2012, והגיע לראש מצעד האלבומים הבריטי, הודות למכירות של 21,358 עותקים בשבוע הראשון. "Electra Heart" היה לאלבום הראשון של דיאמנדיס שהגיע לראש המצעד הבריטי, אם כי נחשף שהיה לאלבום הכי פחות נמכר מבין האלבומים שהגיעו לראש המצעד במאה ה-21, נכון לאותה תקופה. האלבום זכה לתואר זהב על ידי איגוד תעשיית ההקלטות הבריטי ואיגוד תעשיית ההקלטות האירי. "Electra Heart" דורג לראשונה במקום ה-31 במצעד הבילבורד 200 האמריקאי, עם 12,000 עותקים שנמכרו בשבוע הראשון. נכון למאי 2015, נמכרו למעלה מ-150,000 עותקים בארצות הברית.
לאחר יציאת האלבום, פורסמו הרצועות "Power &amp; Control" ו-"How to Be a Heartbreaker" כסינגלים. שני השירים נכנסו למצעד הסינגלים הבריטי, כאשר האחרון אף הגיע למעמד זהב בארצות הברית, הודות למכירות של למעלה מ-500,000 עותקים. במהלך שנת 2012 הופיעה דיאמנדיס באירופה וצפון אמריקה, כחלק מסיבוב ההופעות השני שלה, "The Lonely Hearts Club Tour", וכן כחלק מסיבוב ההופעות "Mylo Xyloto Tour" של להקת הרוק הבריטית קולדפליי, שם הופיעה הופעות פתיחה. ב-8 באוגוסט 2013 הוציאה הזמרת קליפ לרצועה הנושאת את שם הפרויקט, "Electra Heart", שלא נכנסה לאלבום. בקליפ, תיארה דיאמנדיס את מותה של הדמות, וכך, באופן סמלי, סיימה את מסע הקידום של האלבום.
בריאיון לניו יורק טיימס משנת 2019 חשפה דיאמנדיס את תחושותיה לאחר פרסום "Electra Heart", "הרגשתי קצת בושה, כאילו זו לא באמת מי שאני". הזמרת ציינה כי בחלוף השנים שינתה את דעתה, והוסיפה, "היום אני חושבת שזה היה אלבום פופ ממש מגניב, אפל וחתרני, שהזניק את הקריירה שלי בארצות הברית כאמנית. לא הייתי עושה אותו שוב, אבל הוא שינה את חיי".
2013–2016: "Froot" והפסקה מוזיקלית.
לאחר שהתגוררה כחודש בניו יורק, הודיעה דיאמנדיס בפברואר 2013 כי החלה לכתוב חומרים לאלבום אולפן שלישי העתיד לצאת בקרוב. הסינגל "Froot" יצא לאור ב-10 באוקטובר 2014, יום הולדתה ה-29, כשיר הנושא של האלבום. בהמשך, הוכרז כי האלבום עתיד לצאת לאור ב-3 באפריל 2015, וכי בכל חודש עד לתאריך היציאה, תפורסם רצועה חדשה מתוך האלבום. עם זאת, נאלצה דיאמנדיס להקדים את תאריך יציאתו כיוון שדלף לאינטרנט.