Carreira
Vasco, Sport, Guarani, Coritiba e Atlético-GO
Revelado nas categorias de base do Vila Nova de Goiás, o jogador foi trazido ao Vasco da Gama no ano de 2010 e levado aos profissionais pelo técnico PC Gusmão quatro meses depois, fazendo sua estreia num clássico com o rival Flamengo.
Após poucas oportunidades, foi dispensado no ano seguinte e levado para o Sport a pedido do então treinador da equipe pernambucana PC Gusmão, o mesmo que o revelou no cruz-maltino.
Depois da passagem pelo clube pernambucano (onde recebeu o apelido de Diogo Goiano), atuou pelo Guarani de Campinas, pelo Coritiba, clube em que atuou com regularidade em 2013, e de lá foi emprestado ao Atlético Goianiense para a temporada de 2014, sendo posteriormente negociado com o Goiás.
Goiás
Em 2015, quando contratado pelo Goiás, foi flagrado no exame anti-doping, referente ao período em que ainda atuava pelo rival Atlético, pela Série B de 2014. O jogador foi julgado pelo STJD em 19 de março de 2015 e condenado a 90 dias de suspensão. Após a suspensão, voltou ao elenco que disputou a Série A de 2015, que culminou com a equipe esmeraldina rebaixada à Série B.
Botafogo
No final de 2015, acertou sua ida para o Botafogo.
Fez parte do elenco vice-campeão carioca de 2016, eleito para a seleção do campeonato como melhor jogador na sua posição.
Cruzeiro
Foi anunciado como reforço do Cruzeiro para a temporada seguinte em dezembro de 2016, num contrato de 3 anos que deu ao clube 25% dos direitos econômicos do jogador.
Marcou seu primeiro gol pelo Cruzeiro em 26 de julho de 2017, contra o Palmeiras no Mineirão, empatando a partida em 1–1, resultado que classificou a equipe mineira para as semifinais da Copa do Brasil, na qual foi campeão. Marcou seu último gol com a camisa estrelada no dia 12 de novembro, diante do Fluminense. A partida terminou com vitória cruzeirense pelo placar de 3-1. Esse foi o último jogo do lateral pelo Cruzeiro.
Palmeiras
Em 14 de novembro de 2017, foi acertada a venda de Diogo Barbosa ao Palmeiras, por 17 milhões de reais.
Fez sua estréia no primeiro jogo da final do Campeonato Paulista de 2018, na Arena Corinthians, ganhando o jogo por 1 a 0. Em 25 de novembro de 2018, foi campeão do Campeonato Brasileiro, após a vitória contra o Vasco da Gama, marcando seu nome de vez na história do clube.
Confira os melhores lances de Diogo Barbosa nas últimas temporadas:
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Saí dessa vida !.. fica insistindo nessa pereba !...me ajudaae SPFC.Net
Agora vai acabar o comodismo do reinaldo creio que eli vsi querer jogar melhor asim podrria ser com muitos dos jogadores que sao acomodados demais
O palmeiras tentando se livrar do mala e o sao paulo dando uma ajudinha ,ate quando vai ser essa vergonha?
Pra que essa insistência com esse cara
Tomara seja só especulação. Nossa torcida nao vai com o focinho dele e alem do mais, na base tem moleque melhor que essa ***** que só tem pose.
Galera quem quiser interagir no grupo do Whatsapp tricolor é só me chamar no Whatsapp que eu adiciono 64992899722