Convocato per la Copa América 2021, resta in panchina in occasione della prima partita contro l' (vinta 1-0), per poi giocare (subentrando) la sfida successiva pareggiata contro il , in cui è stato espulso. Torna in campo il 23 giugno contro il , segnando anche un gol nella sfida persa per 2-1 dai colombiani, che comunque accedono ai quarti. Dopo avere eliminato l' ai rigori ai quarti (senza che Diaz andasse dal dischetto), in semifinale la incontra l': la partita si conclude sull'1-1 (con Diaz che realizza la rete dei colombiani), ma questa volta ai rigori è la ad avere la peggio, e anche in questo caso Diaz non è andato dal dischetto. Nella finale 3º posto Diaz è autore di una doppietta che consente alla sua squadra di vincere 3-2 e di ottenere la medaglia di bronzo. Al termine della manifestazione viene nominato giocatore rivelazione del torneo.