Natural de Aveiro, Diogo Carvalho fez toda a formação no ténis de mesa da Casa do Povo de Oliveirinha. Internacional desde os escalões jovens, foi campeão nacional em todos os escalões, acumulando já quatro títulos nacionais absolutos individuais.
Número 186 do ranking mundial, acumula já várias medalhas em competições internacionais ao serviço de Portugal. Quatro vezes campeão nacional pelo Sporting CP, venceu também quatro taças de Portugal e cinco Supertaças, estando agora a iniciar a quinta temporada de Leão ao peito.