Prvé príležitosti v štúdiu dostávajú ako sprievodné vokalistky pri nahrávkach takých hviezd, ako už v tej dobe boli Marwin Gaye či Mary Wellsová. V decembri 1962 im vychádza prvý singel zo skladbou "I Want A Guy". Z Detroitu pochádza aj trojica skladateľov a producentov Brian Holland, Eddie Holland a Lamont Dozier. Táto trojica zložila skladbu Where Did Our Love Go. Supremes ju nahrali a v auguste 1964 s ňou prvýkrát viedli americkú hitparádu.
V septembri 1964 je už Tamla Motown známou spoločnosťou a na koncerte v New Yorku sa predstavia ich všetky hviezdy vrátane Supremes. Tu sú hodnotenia kritiky z polovice 60. rokov : "Tri kakaové, štíhle, rovnako malé, zubaté a vycepované černošky, ktoré svojimi krásnymi nožičkami vyklepávajú rytmus na koncertoch všetkých svetových pódií." Ich štýlu spevu sa vtedy hovorilo "Detroit sound". Do konca roku 1964 boli Supremes trikrát prvé v americkej hitparáde, tretí hit mal názov "Come See About Me".
20. marca 1965 organizuje firma Motown galakoncert hviezd v Londýne a Supremes nemohli chýbať. Diana Ross už je v popredí trojice, od roku 1967 sa aj oficiálne upravuje názov skupiny na Diana Ross & The Supremes. To už majú za sebou také hity ako "You Can't Hurry Love", ktorý im priniesol šiestu zlatú platňu a hitparádu viedol v septembri 1966. V roku 1982 ju v cover verzii nahral Phil Collins a rovnako získal zlatú platňu.
V apríli 1967 odchádza zo skupiny Supremes vokalistka Florence Ballard a pozícia Diany Ross sa ešte zvýraznila. Supremes sú úspešné, vystupujú na koncertoch, nahrávajú platne aj hudbu k filmom, uvedieme aspoň skladbu "The Happening" z rovnomenného filmu. V decembri 1969 viedli Supremes americkú hitparádu so skladbou "Someday We'll Be Together". Bola to dvanásta hitparádová jednotka a zároveň dvanásta zlatá platňa tejto trojice.
14. januára 1970 koncertujú Supremes poslednýkrát v Las Vegas a ďalší deň Diana Ross odchádza zo skupiny na sólovú dráhu. 8. marca má už svoj prvý samostatný koncert. Firma Motown investovala do začiatku jej sólovej dráhy viac ako 100.000 dolárov (a oplatilo sa).
V roku 1972 dostáva Diana Ross pozvanie do filmu, hrá hlavnú úlohu vo filme "Lady Sings Blues", životopisnej snímke o americkej speváčke Billy Holiday. Za tento výkon bola Diana Ross nominovaná na Oscara, nakoniec ale cenu získala Liza Minelli za film "Kabaret". Diana Ross je na sólovej dráhe ešte úspešnejšia než zo "Supremes", do hitparád sa od roku 1970 dostalo jej 42 singlov. Diana je matkou piatich detí.