Debutó en una competición oficial con la sub-20, el 14 de enero de 2015 ante Bolivia por la primera fecha del Campeonato Sudamericano de la categoría disputado en Uruguay, Díaz fue autor del segundo tanto de su equipo que ganó por 4 a 2, y se transformó en el jugador más joven en convertir un gol en la historia de la competición, camiseta del real madrid con 16 años y 10 meses.