Diego Imbert commence la musique par le violon à l'âge de six ans, avant de se mettre à la basse électrique à 15 ans. C'est en 1995 qu'il aborde la contrebasse (Conservatoire de Paris et stages avec Jean-François Jenny-Clark et Eddie Gomez). Il remporte la médaille d'argent au Concours International de Contrebasse de Capbreton à l'été 1999. Après avoir vécu à Nancy, il s'installe à Paris en 2000 et participe à de nombreuses formations (Paris Jazz Big Band, Orchestre Colonne…) et se produit régulièrement en Allemagne, Italie, Norvège, Pologne, aux USA et au Canada, notamment au sein du  « Gipsy Project » et du trio de Biréli Lagrène (dès 1998). En 2008, Diego monte son propre quartet (avec David El-Malek, Alex Tassel et Franck Agulhon), s'imposant rapidement comme leader et compositeur (albums « A l'ombre du saule pleureur », en 2009 et « Next Move », en 2011).

Sidemen recherché (Archie Shepp, Didier Lockwood, Aldo Romano, Richard Galliano, Eric Legnini, Philip Catherine, Enrico Pieranunzi, Antonio Farao, Pierre de Bethmann, Pierrick Pedron, Sylvain Luc,  Michel Perez, Olivier Ker Ourio, Baptiste Trotignon, Tigran Hamasyan, Sara Lazarus, Anne Ducros, Elisabeth Kontomanou…), Diego Imbert a été récompensé en 2020 par l'Académie du Jazz (prix du disque français) pour son album en duo avec le pianiste Alain Jean-Marie (« Interplay – The Music of Bill Evans »), couronné par une Victoire du Jazz d'Honneur en 2021.