ディエゴ・ブオナノッテは1988年4月19日、アルゼンチンのサンタフェ州テオデリナ生まれ。CAリーベル・プレートで育ち、2006年4月にわずか17歳でプロデビューを飾った。ボカ・ジュニアーズとのダービーマッチでキープレーヤーとして活躍し、世界的なサッカー誌「ワールドサッカー」が選ぶ「世界で最も注目すべき10代の選手50人」にも名を連ねた。2008年にはアペルトゥーラ優勝にも貢献している。
ウインガーもこなせるアタッキングミッドフィールダーとして、ブオナノッテはその後スペイン、ギリシャ、チリ、ペルーとキャリアを広げた。マラガCF時代の2012年11月にはチャンピオンズリーグでゼニト戦にゴールを記録。2016年に移籍したウニベルシダ・カトリカでは最も安定した成果を残し、チリ・プリメーラ・ディビシオンで4度の優勝、スーペルコパ・デ・チレでも4度の優勝を経験した。
国際舞台では2008年北京オリンピックのアルゼンチン代表18人に選出され、セルビア戦で直接フリーキックを決めるなど活躍し、金メダル獲得に貢献した。
2021年12月にはチリ国籍も取得し、南米でのキャリアを継続。スポルティング・クリスタル、ウニオン・ラ・カレラ、オイギンスを経て、2025年にデポルテス・テムコへ加入。現在はチリ2部リーグでプレーしている。