Performa impresifnya di Lyon membawanya kembali ke Real Madrid pada tahun 2018.
Sayangnya, ia kembali menjadi penghangat bangku cadangan karena harus bersaing dengan striker papan atas Karim Benzema.
Selain itu, karir Diaz juga pernah diselamatkan oleh Zinedine Zidane, mantan pelatih Real Madrid, ketika dia mengalami cedera otot yang parah pada musim 2014/2015.
Zidane mencegahnya meninggalkan akademi La Fabrica (Madrid) dan memberikannya kontak seorang spesialis dari Swiss untuk membantu pemulihannya.
Sejak pertemuan dengan spesialis tersebut, Diaz jarang mengalami cedera yang serius.
Menurut laporan media Italia, Il Messaggero, Mariano Diaz dikabarkan ditawarkan kepada AS Roma setelah berstaus tanpa klub saat ini.
Namun, AS Roma lebih memprioritaskan mendatangkan pemain lain seperti Gianluca Scamacca dan Alvaro Morata.