Debutó con el primer equipo del Real Madrid en la temporada 12/13 frente a Osasuna en la jornada 38 de la Liga BBVA y posteriormente recaló de nuevo en el Castilla en Segunda y Segunda División B.
Fue el Rayo Vallecano de Paco Jémez el que le dio la oportunidad de poder jugar en la máxima competición del fútbol español en la 15/16 para que Diego Llorente formase pareja de centrales junto a Zé Castro y Amaya, a veces también con Dorado.
La capacidad de Jémez para sacar todo el jugo de la plantilla que tiene hizo que Llorente ganase toda la confianza necesaria para seguir evolucionando y demostrar con ello su potencial. Vertical, polivalente y rápido. No es un defensor al uso, es un futbolista de los que agradan a los entrenadores por su entrega y sacrificio dentro del terreno de juego.
Muestra de ello es que el pelotero incluso se ha desenvuelto bien en alguna que otra ocasión por la medular. Llorente se erigió como uno de los mejores recuperadores de La Liga e incluso fue parte activa en el once revelación de la competición.
Con 33 partidos a sus espaldas con la elástica del Rayo en el pasado curso liguero en el que disputó 2876 minutos y anotó dos goles, Llorente ahora aspira a dar el zarpazo definitivo a las órdenes de Juande Ramos en el Málaga CF.
El defensa ya se enfrentó al conjunto andaluz en los dos partidos que rayistas y malaguistas disputaron en la pasada Liga. El madrileño disputó los 90 minutos en la victoria costasoleña en Vallecas por 1-2 y también la totalidad de minutos en La Rosaleda cuando hubo tablas en el electrónico.
Diego Llorente también en la absoluta
Llorente tampoco ha pasado desapercibido en el ámbito internacional. Vicente del Bosque ya lo incluyó en la lista de 25 preseleccionados para disputar la Euro 2016 de Francia y el defensa debutó el mismo día que también lo hizo su nuevo compañero Pablo Fornals con la absoluta en el amistoso ante Bosnia.
