Lucie Petit-Diagre évolue sous les couleurs françaises de 1921 à 1927, à l'Alsacienne Lorraine De Paris, puis en 1928 pour la Belgique, à l'ALC Schaerbeek, ayant pris pour nom d'épouse Diagre, celui d'un journaliste belge. Elle est avec la France cinquième de l'épreuve de saut en longueur sans élan aux Jeux mondiaux féminins de 1922 et neuvième des concours de lancer de poids à deux bras additionnés et de lancer du disque aux Jeux mondiaux féminins de 1926.