Titulaire d'un record personnel sur 100 mètres de 11 s 14 en 1982, Diane Williams devient le 3 juillet 1983 la deuxième Américaine à passer sous les 11 s, lorsqu'elle réalise 10 s 94 en altitude à Colorado Springs, derrière les 10 s 79 d'Evelyn Ashford, nouveau record du monde. Elle remporte la médaille de bronze du 100 mètres lors des championnats du monde 1983 à Helsinki. Avec le temps de 11 s 06, elle est devancée par les athlètes est-allemandes Marlies Göhr et Marita Koch.