Estuvo en los círculos de samba de su padre durante toda su infancia y adolescencia, pero se convirtió en jugador de fútbol, ​​siguiendo un deseo de su padre, el músico João Nogueira. Diogo Nogueira llegó a jugar para Cruzeiro de Porto Alegre en 2005, luego de destacarse en los juegos de la llanura aluvial de Río. Firmaría contrato con el empresario Baidek, pero tuvo una lesión en la rodilla y regresó a Río de Janeiro. De vuelta en su tierra natal, Diogo comenzó a asistir a círculos de samba y formó su propia banda. También firmó con el sello discográfico EMI. Con el álbum «Diogo Nogueira Ao Vivo», Diogo lanzó su carrera como cantante solista. La mayor parte del álbum incluye sambas compuestas por João, como «Espelho», «Poder da Criação» y «Clube do Samba». Pero también tiene temas compuestos por Diogo, como «Samba pros Poetas».

Diogo Nogueira logró lo que su padre nunca había logrado en el Ala de Compositores da Portela: interpretó la samba que se cantó en la avenida en el Carnaval de 2008. Entre otros nombres, Diogo compuso «Reconstruyendo la naturaleza, recreando la vida: el sueño se hace realidad». El club se quedó con el 4° puesto y volvió al Sábado de Campeón, luego de 10 años de ausencia. Desde entonces ha ganado varias veces consecutivas en Portela.

En 2010, ganó el premio a Mejor Artista MPB o Banda en el VMB 2010. Es presentador del programa Samba na Gamboa, en TV Brasil y TV Cultura. En 2012, Diogo lanzó la compilación Samba Book – João Nogueira en honor al trabajo de su padre. Estuvo casado con Milena Nogueira durante 15 años (2003 a 2018), tuvo un hijo Davi y también crió a su hijastro Matheus, y está muy orgulloso de los dos y de la hermosa relación que tuvo con esta familia.

El 23 de julio del 2021 inició una relación con la actriz Paolla Oliveira.