Allistat a l'exèrcit italià, va actuar com a comandant durant la guerra amb Turquia (1911 - 1912) i es va incorporar a l'estat major sota el comandament de Luigi Cadorna després de l'esclat de la Primera Guerra Mundial. Ascendit a general de divisió el maig de 1915, va ser un dels generals més destacats durant les batalles de l'Isonzo. L'ofensiva austro-alemanya a Caporetto va resultar desastrosa per a les tropes italianes i va precipitar la substitució de Cadorna per Diaz com a comandant en cap de l'exèrcit italià. Les posteriors operacions exitoses de la batalla del Piave i la batalla de Vittorio Veneto van fer augmentar el prestigi de Diaz dins de l'exèrcit. El 1921 Benito Mussolini va nomenar Diaz Ministre de la Guerra, que va mantenir el càrrec fins a la seva promoció a mariscal de camp i la retirada del servei actiu el 1924. Va morir el 1928.