Díaz ha firmado un contrato de cinco años que se extiende hasta el 30 de junio de 2031, con el Atlético de Madrid manteniendo una opción de recompra durante las próximas tres ventanas de transferencias, así como la mitad restante de sus derechos.
Graduado de la academia del Atlético desde su llegada del Rayo Vallecano en 2018, progresó constantemente a través de las categorías juveniles del club antes de hacer su debut en el primer equipo la temporada pasada, jugando cuatro partidos de liga para el equipo de Diego Simeone; su debut fue de visitante en Real Oviedo en febrero, y dos meses después comenzó de visitante en Sevilla, donde el equipo de Luis García Plaza ganó 2-1 en un resultado que resultó vital en su lucha contra el descenso. Díaz también estuvo cerca de acordar un traspaso a Levante antes de que Sevilla interviniera.
Llega a un club que actualmente tiene un cierto excedente en la posición de lateral izquierdo: junto al internacional chileno Gabriel Suazo, la plantilla también incluye a Adriá Pedrosa, que regresa de un periodo de préstamo, y a Marcos "Oso", cuyo futuro ha sido objeto de interés en el mercado durante semanas sin que se haya concretado ninguna salida.
Se esperan más salidas en la posición, con el director deportivo José Ignacio Navarro continuando su trabajo en ambos lados del balance mientras da forma a la plantilla, con un movimiento para el portero del Real Madrid Fran González supuestamente siendo el próximo acuerdo en proceso.
Díaz ha representado a España en todos los niveles juveniles desde Sub-18, y fue parte del equipo que ganó el Campeonato Europeo Sub-19 en Irlanda del Norte en el verano de 2024, proporcionando la asistencia para el gol de la victoria en la prórroga en la semifinal contra Italia antes de comenzar la final contra Francia. Un año después participó en la Copa del Mundo Sub-20 en Chile bajo Paco Gallardo, comenzando cada partido de la fase de eliminación directa hasta la eliminación de España en cuartos de final por parte de Colombia.