1 A felnőtt klubokban játszott mérkőzések és gólok csak a bajnoki mérkőzések adatait tartalmazzák. Utolsó elszámolt mérkőzés dátuma: 2024. május 19. 2 Utolsó elszámolt válogatott mérkőzés dátuma: 2024. március 26.
A mali felmenőkkel rendelkező párizsi születésű Diaby 13 évesen került a pantiniEspérance Paris 19ème csapatától a patinás Paris Saint-Germain akadémiájára.[1] 2016-ban az U17-es csapattal francia bajnokok lettek,[2] Diaby pedig megkapta az év legjobb PSG akadémistának járó Titi d’Or díjat.[3]
Paris Saint-Germain
2017 novemberében az ígéretes, még csak 18 éves szélső három évre szóló szerződést kapott a felnőtt csapattól.[4] Bár jó teljesítményt nyújtott kiváltképp az UEFA ifjúsági ligában, Unai Emery mégsem adott neki esélyt a felnőtteknél. A több játéklehetőség ígéretében 2018 februájában az olasz első osztályúFC Crotone-hoz szerződött kölcsönbe. Az olasz bajnokságban április 14-én, a Genoa ellen debütált.[5] A tavaszi szezon során mindössze kétszer jutott szerephez. 2018 nyarán ugyanúgy nézett ki, újabb kölcsönszerződés vár rá, ám a PSG új edzője, Thomas Tuchel a csapatnál tartotta Diaby-t.[6] A német edző a szezon során általában csereként számolt vele. A francia bajnokságban augusztusban, a Caen ellen debütált, első gólját pedig szeptemberben, a Saint-Étienne ellen szerezte.[7] Októberben, egy Napoli elleni csoportmeccsen a Bajnokok ligájában is bemutatkozhatott.[5] A PSG-vel a szezon végén bajnoki címnek örülhetett, továbbá szerepet kapott a Stade Rennais elleni vesztes kupadöntőn.
Bayer Leverkusen
2019 nyarán a 20 éves játékost a német első osztályúBayer Leverkusen igazolta le 15 millió euróért cserébe. A Bundesligában augusztusban, egy Düsseldorf elleni helyi derbin debütált.[5] Kezdetben az edző Peter Bosz elsősorban az első számú szélsők, Bellarabi és Bailey cseréjeként számolt Diaby-val, ám Bailey sérülésekkel és eltiltásokkal tarkított ősze lehetőséget nyújtott a rendszeres játékra. Novemberben a Freiburg ellen megszerezte első német bajnoki gólját.[7] 2020 februárjában négy mérkőzésen 3 gólt szerzett – ekkoriban rendszeresen a kezdőcsapat tagja volt.
Aston Villa
2023. július 22-én az angol Aston Villa klubrekordot jelentő 50 millió fontért szerződtette.[8][9][10]