En agosto, hizo su debut en torneos ATP en clasificatoria como wild card en el Masters de Canadá 2022 en Montreal, donde derrotó a James Duckworth en la primera ronda por 6-3, 7-6 (5).
[2] Diallo, que participó en un torneo también con una entrada comodín, ganó 5 partidos consecutivos para reclamar su primer título en el Granby Challenger 2022 en solo su cuarto torneo de nivel Challenger en el cuadro principal Diallo, quien recibió una tarjeta de invitación para participar en el Challenger de Granby, logró imponerse en cinco partidos consecutivos, alzándose con su primer título como profesional.
Después de llegar a las semifinales en el Challenger en Busan en Corea del Sur, donde perdió ante Max Purcell por 6-4 y 7-5.
[4] Inició el año en Australia, disputó la clasificación del Abierto de Australia 2024 derrotando a Pablo Llamas Ruiz y a Pierre-Hugues Herbert, pero fue derrotado por David Goffin en la última fase de clasificación.
Luego ganaría el Challenger de Chicago sin perder ni un set, por primera vez en su carrera, tras derrotar a James Trotter, a la joven promesa sudamericana João Fonseca, al local Mitchell Krueger, a Jacob Fearnley en semifinales por 6-2, 6-3, el 28 de julio en la final derrotó al chino Bu Yunchaokete por 6-3, 7-6 (7-3), ganando así su primer título de la temporada.
En el cuadro principal Derrotó a Jaume Munar en 4 set y sorprendió al no.º 24 del ranking Arthur Fils en 4 set, sus dos primeras victorias en el cuadro principal de un Grand Slam, para llegar a la tercera ronda por primera vez en su carrera, donde fue derrotado por el preclasificado no.º14 y local Tommy Paul.
Diallo alcanzó su primera final ATP Tour en el Almaty Open 2024 , derrotando a Christopher O'Connell en set corridos, Borna Ćorić por 7-6 (7-1), 6-4, al precalificado no.º 2 Alejandro Tabilo en tres set, luego en semifinales al preclasificado no.º 4 y no.º 31 del mundo Francisco Cerundolo por 6-4, 6-2 .