Au championnat du monde 2011, Diego et sa génération s'installe dans l'équipe senior où il retrouve son frère ainé Sebastián. L'Argentine se révèle alors aux yeux du monde : après un match nul face à la Corée du Sud et une défaite d'un but face à la Pologne, elle bat alors successivement la Slovaquie (23-18), la Suède (27-22, la Suède évoluant pourtant à domicile) et le Chili (35-25), terminant troisième de sa poule et étant ainsi qualifié pour le tour principal. Si l'Argentine s'incline à trois reprises, dont une très lourde défaite 38 à 18 face à la Croatie, elle termine à la douzième place après avoir poussé l'Allemagne à deux prolongations dans le match pour la.