Leni Riefenstahl est contrainte d'abandonner la danse à l'âge de vingt ans et devient comédienne sous la direction d'Arnold Fanck. Dès 1932, elle passe à la réalisation et met en scène son premier long métrage intitulé La Lumière bleue. Attirée par Hitler et le nazisme, elle dirige notamment Le Triomphe de la volonté (1934) sur un congrès du parti national-socialiste à Nuremberg et Les Dieux du stade (1936) sur la cérémonie d'ouverture des Jeux Olympiques de Berlin.

Leni Riefenstahl est jugée "sympathisante" du parti nazi en 1949, mais obtient tout de même en 1954 la sortie en salles de Tiefland, basé sur un opéra romantique d'Eugen d'Albert et dont le tournage avait débuté en 1940. Se consacrant ensuite à la photographie et au film sous-marin, elle renoue avec le succès dans les années 70 grâce à ses reportages sur l'ethnie des Noubas au Soudan.

A l'âge de cent ans, elle réalise en 2002 le documentaire Impressionen unter Wasser, résultat de ses quelques 2 000 immersions dans l'Océan Indien. Elle s'éteint dans son sommeil le lundi 8 septembre dans sa maison de Poecking, au bord du Starnberger See, en Bavière. Agée de 101 ans, elle souffrait d'un cancer et de douleurs dorsales.