Tại câu lạc bộ Santos

Diego bắt đầu tham gia đá bóng tại câu lạc bộ Santos lúc 12 tuổi. Anh từng chơi bóng cùng Robinho, Elano. Alex. Anh chuyển đến Porto năm 2004 và chuyển đến Werder Bremen vào năm 2006.Năm 2009 anh chuyển sang thi đấu cho Juventus với giá chuyển nhượng 28 triệu bảng.Sau kì World cup 2010,Diego từ giã xứ sở mì ống để đến nước Đức,thi đấu cho Wolfsburg.Tuy nhiên khi đến câu lạc bộ mới,cầu thủ người Brazil đã có một phong độ tệ hại,anh thi đấu mờ nhạt và đứng thứ 8 trong cuộc bình chọn "Thùng rác vàng 2010"(giải bầu chọn các cầu thủ chơi tệ nhất trong năm)

Từ năm 2002–2004 Santos 63 (21) Từ năm 2004–2006 Porto 44 (7) Từ năm 2006–2009 Werder Bremen 84 (38) Năm 2009-2010, anh chơi cho Juventus 25 (5) Năm 2010-,Vfl Wolfsburg 15 (0)