Crítico, ensayista, poeta y catedrático de Literatura Española, hermano de Fernando Díaz-Plaja. Autor de obras didácticas relacionadas con su especialidad, se dedicó fundamentalmente a temas de erudición literaria en artículos y ensayos. Obtuvo el Premio Nacional de Literatura por su Introducción al estudio del romanticismo español (1936; 2.ª edición, 1942), y en 1962 el premio Ciudad de Barcelona de Ensayo, con Viatge a l´Atlàndida i retorn a Ítaca (Viaje a la Atlántida y regreso a Ítaca). Fue catedrático honorario de la Universidad de San Marcos de Lima (1963) y, entre 1966 y 1970, director del Instituto Nacional del Libro Español.
De su abundante obra ensayística, tanto en castellano como en catalán, cabe destacar: Epistolario de Goya (1928); L´avantguardisme a Catalunya (Las vanguardias en Cataluña, 1930); Rubén Darío (1930); Introducción al estudio del romanticismo español (1936); La poesía lírica española (1937); La ventana de papel (1939); El espíritu del Barroco (1940); Hacia un concepto de la literatura española (1942); El engaño de los ojos (1943); Esquema de la historia del teatro (1944); Federico García Lorca (1948); Modernismo frente a noventa y ocho, de 1951; Defensa de la crítica y otras notas (1953); Veinte glosas en memoria de Eugenio d´Ors (1955); las antologías El poema en prosa en España (1956) y Visiones contemporáneas de España (1956); Cuestión de límites (1963); El estudio de la literatura (1963); Memoria de una generación destruida (1966); Literatura universal (1966); Las estéticas de Valle Inclán, de 1967; Los monstruos y otras literaturas (1967); La letra y el instante (1967); Con variado rumbo (1967); África por la cintura (1967); Trópicos (1968); Literatura vasca (1972) y Tratado de las melancolías españolas (1974).
Dirigió una Historia de las literaturas hispánicas (1949-1958) y una Antología mayor de la literatura hispanoamericana (1967). En el terreno poético destacan Poesía en treinta años (1941-1971) y Poemas y canciones del Brasil (1974). Fue miembro de la Real Academia Española desde 1967. Finalmente, en 1978 publicó unas memorias tituladas Retrato de un director
(Tremecén, 1920) Escritor argelino en lengua francesa. Destaca su trilogía compuesta por La casa grande (1952), El incendio (1954) y La danza del río (1968). También escribió poemas y comedias