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 181 do ranking mundial, acumula já várias medalhas em competições internacionais ao serviço de Portugal. Três vezes campeão nacional pelo Sporting CP, venceu também três taças de Portugal e três Supertaças, estando agora a iniciar a quarta temporada de leão ao peito.