Diogo Carvalho formou-se como ator no Master Anual da Academia Mundo das Artes (AMA), onde teve professores como João Cayatte, Manuel Pureza, Marco Medeiros, Jorge Cardoso ou Tó Melo. A vocação surgiu desde cedo na escola, onde participava em várias peças de teatro, e acabou por se tornar na sua ambição profissional. O jovem ator já integrou algumas curtas-metragens e protagonizou um dos spots promocionais do filme "Linhas de Sangue" realizado por Manuel Pureza e Sérgio Graciano. A sua estreia em televisão aconteceu na telenovela "Valor da Vida" da TVI e mais tarde juntou-se ao elenco da telenovela "Nazaré" da SIC. Aos 28 anos, o ator vive actualmente o maior desafio da sua carreira profissional com a personagem Tomás Alcaide na telenovela "Quero é Viver" da TVI. Foi destacado pela Revista Cristina como um dos talentos promissores da nova geração.