Năm thứ 3 (399), Tôn Ân khởi nghĩa, Diễm được gia Đốc Ngô Hưng, Nghĩa Hưng 2 quận quân sự, đi dẹp Ân. Đến Nghĩa Hưng, chém đầu lĩnh nghĩa quân là Hứa Doãn Chi, đón Thái thú Ngụy Yên về quận. Ông tiến đánh đầu lĩnh Khâu Uông ở Ngô Hưng, phá được. Lại có chiếu lệnh cho Diễm cùng Phụ quốc tướng quân Lưu Lao Chi cùng dẹp Tôn Ân. Ân trốn ra hải đảo, triều đình lo lắng, lấy Diễm làm Hội Kê nội sử, Đô đốc 5 quận quân sự, quan chức như cũ.