Diouf, nacido en 2003, se formó en la prestigiosa cantera del París Saint-Germain (PSG). Su debut como profesional se produjo en 2020 con el Rennes, club en el que permaneció hasta 2022. Tras su paso por el fútbol suizo con el Basilea, donde militó durante un año, regresó a su país natal para unirse al Lens. Fue en este equipo donde logró consolidarse y demostrar su potencial en el más alto nivel, llamando la atención de los grandes clubes europeos.

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El fichaje de Diouf se suma a una serie de refuerzos clave para el equipo dirigido por el rumano Cristian Chivu. La llegada del talentoso francés es la cuarta en esta ventana de transferencias, después de las contrataciones del delantero Ange Yoan Bonny (procedente del Parma), del mediocampista croata Petar Sucic (del Dinamo Zagreb) y del lateral brasileño Luis Henrique (del Olympique de Marsella). Con esta apuesta por el talento joven, el Inter de Milán busca fortalecer su plantilla y consolidar un proyecto deportivo a largo plazo, con el objetivo de competir tanto en la Serie A como en las competiciones europeas.