Elle signe sur un label Hostile, après de longues tractations. Les morceaux sont retravaillés puis finalement intégrés à son second album,"Brut de femme" en bénéficiant d'instrumentations peaufinées et d'une importante promotion sur des radios comme Skyrock grâce à l'appui de Jamel Debbouze qui devient son premier fan et l'emmène à Los Angeles.
Elle entame enfin une tournée en octobre 2003 avec un premier concert à la laiterie de Strasbourg puis le 20 octobre 2003 à l'Élysée Montmartre, sa première grande scène parisienne, avant un tour de France qui se termine au Bataclan le 20 janvier 2004.
Elle se fait connaître du grand public avec son single "DJ", basé musicalement sur la chanson Sway (Quien sera),ce qui l'obligera à reverser une partie des droits d'auteur correspondants.
Brut de femme devient rapidement disque d'or. Elle décroche également la Victoire de la musique pour le meilleur album rap, Hip hop de l'année 2004.
Elle milite pour Amnesty international, contre les violences faites aux femmes. Elle s'engage aussi médiatiquement en faveur des sans-logis de Cachan et pour un vote des jeunes contre le Front national qu'elle fustige dans de nombreux textes notamment dans sa chanson Marine consacrée à Marine Le Pen. Elle prend également position contre « Sarko le démago » qu'elle n'hésite pas à qualifier de « facho » sur scène sur le titre Ma France à moi. Elle interprétera également ce titre sur le plateau du grand journal de Canal + en duo avec Jamel Debbouze et en présence de Ségolène Royal alors candidate à la présidence de la République. Ses détracteurs surnommés "les rageux" lui reprochent de ne s'engager que sur des sujets "faciles" (appuyer les femmes, dénoncer la violence et l'extrême droite ) et d'aborder trop souvent les problèmes des banlieues.
En 2004, elle est présente au festival de Dour en Belgique et ressort de scène au bout de quelques minutes seulement après avoir été la cible de jets de projectiles (canettes, gobelets, mottes de terre...) orchestrés par des jeunes militants radicaux.
L'année 2005 confirme le succès de l'album Brut de Femme, double disque d'or avec plus de 200 000 milles exemplaires vendus.
Son troisième album, Dans ma bulle, s'est déjà vendu à plus de 1 000 000 exemplaires. Disque de diamant, album musical le plus vendu en France durant l'année 2006[15], il a été réédité en édition collector avec un CD contenant six titres live enregistrés à la Nef d'Angoulême lors de la tournée de printemps, Au Tour de ma bulle. Il permet également de se connecter « dans la bulle » de Diam's sur son site Web officiel. En juillet 2006, Universal a choisi Diam's pour être directrice artistique de son nouveau label : Motown France, émanation du label américain.
Diam's a reçu le 2 novembre 2007 le MTV european music award de l'artiste française de l'année.[16]
Elle a effectué une nouvelle série de concerts à travers la France à partir du 27 octobre 2006. Pour cette tournée, baptisée Ma France à Moi en Concert Diam's était accompagnée par 3 nouvelles choristes : Sévère (de sa précédente tournée), Meelady et Maeva. Elles viennent toutes trois de Strasbourg et se sont illustrées au sein du groupe féminin Meufia, du collectif les sons d'la rue et du groupe Ghetto Clan Kampbell.