En sus cuarenta libros -de los que sólo se han conservado completos los cinco primeros y los numerados del once al veinte- llegaba hasta la conquista de las Galias por César. El orden de la exposición era espacial y cronológico. Primero trataba de pueblos antiguos de África y Asia, luego pasaba a Europa y Grecia (libros IV-VI). Avanzaba desde la guerra de Troya hasta Alejandro en los diez siguientes. Luego, del XVII al XL, historiaba el período comprendido entre Alejandro
y su sucesores, los Diádocos, hasta Julio César.
Historia, geografía, y etnología alternan con la mitología en sus páginas, que recogen muchos datos de historiadores anteriores, a los que algunas veces critica. Su propósito es el de construir una polícroma síntesis de todas esas noticias, guiado por su ideología estoica y su perspectiva ecuménica. El prestigio de la magna obra de Diodoro fue grande en la Antigüedad, en el Renacimiento y todo el siglo XVIII, pero luego los grandes filólogos e historiadores germanos del XIX -más interesados en sus fuentes que en su propio texto- lo criticaron duramente, como señala F. Parreu en su sabia introducción general a la magna obra de Diodoro, que por primera vez se editará completa en lengua castellana en el seno de esta colección.