Federico Dimarco empezó su formación deportiva en el Inter desde el 2004.
En la temporada 2014-15 fue convocado por Roberto Mancini para 11 partidos de los cuales jugó 2 entrando desde el banquillo.
Dimarco entró en el minuto 89 por Rodrigo Palacio.
El 17 de junio de 2015 firmó con el Inter de Milán para la temporada 2015-16 así dando inicio a su carrera deportiva.
Ha sido internacional con la selección de Italia en las categorías sub-15, sub-16, sub-17, sub-18 y sub-19.