Futbola Generation Foot altyapısında başlayan Diouf, 2017 yılında Danone Nations Cup turnuvasındaki başarılı performansıyla adını duyurdu. Bu turnuva sonrası akademiye katılan genç oyuncu, hızla gelişim gösterdi ve 2023 yılında Fas’ta düzenlenen Mohammed VI 19 Yaş Altı Turnuvası’nda takımının başarısında önemli rol oynadı. Turnuvada Real Madrid gibi güçlü rakipleri geçerek kupaya uzanan Generation Foot, Diouf’un yükselişini daha da göz önüne getirdi.
Uluslararası arenada ise Senegal U17 Milli Takımı ile boy gösteren Diouf, 2023 U-17 Afrika Kupası’nda attığı 5 golle turnuvanın gol kralı oldu ve Altın Ayakkabı ödülünü kazandı. Cezayir, Somali, Güney Afrika ve Burkina Faso’ya karşı sergilediği performansla dikkat çeken Diouf, Senegal’in şampiyonluğunda başrol oynadı. Grup aşamasının en değerli oyuncusu seçilen genç yetenek, finalde Fas’a karşı alınan galibiyetle Senegal’e tarihindeki ilk şampiyonluğu yaşattı.
Ağustos 2023’te, Senegal A Milli Takımı’nın Ruanda ve Cezayir ile oynayacağı maçlar için kadroya davet edilen Diouf, 9 Eylül 2023 tarihinde Ruanda karşısında sahaya çıktı ve 15 yaş 94 günlükken Senegal A Milli Takımı formasını giyen en genç oyuncu unvanını kazandı. Bu başarı, onun ne denli özel bir yetenek olduğunu bir kez daha gösterdi.
Genç yaşına rağmen hem kulüp düzeyinde hem de milli takımda gösterdiği bu üst düzey performans, Amara Diouf’u Avrupa devlerinin transfer listesine dahil etti.
