Keita memulai karirnya di akademi pemuda FC Barcelona. Namun, pada tahun 2010, ia dikirim oleh Barcelona ke klub satelit UE Cornellà sebagai hukuman karena melakukan lelucon kepada rekan setimnya. Setelah musim yang sukses di Cornellà, Keita menolak kembali ke Barcelona dan menarik minat dari Real Madrid dan Manchester United.
Pada musim panas tahun 2011, Keita bergabung dengan klub Serie A, Lazio, dengan biaya transfer €300.000, di mana 10% dari biaya tersebut diberikan kepada Cornellà. Keita harus menunggu selama setahun untuk mendapatkan kewarganegaraan Spanyol dan paspor Uni Eropa yang diperlukan oleh klub Italia untuk mendaftarkannya. Namun, ia tampil impresif saat bermain di turnamen pemuda Torneo Karol Wojtyla, di mana ia mencetak enam gol dalam empat pertandingan. Keita kemudian dipromosikan ke tim utama Lazio dan membuat debutnya di Serie A pada September 2013. Ia juga mencetak gol pertamanya untuk Lazio pada November 2013.
Pada Agustus 2015, Keita mencetak gol tunggal dalam kemenangan 1-0 Lazio atas Bayer Leverkusen di leg pertama play-off Liga Champions. Keita semakin mengukuhkan posisinya di starting lineup Lazio pada musim 2016-2017, di mana ia mencetak gol pertamanya musim ini dan mencetak hat-trick pertamanya dalam kemenangan 6-2 Lazio atas Palermo. Keita juga mencetak dua gol dalam kemenangan 3-1 Lazio atas Roma dalam Derby della Capitale.
Pada Agustus 2017, Keita pindah ke Monaco dengan kontrak lima tahun dengan biaya transfer sekitar €30 juta. Ia mencetak gol pertamanya untuk Monaco pada Oktober 2017. Pada Agustus 2018, Keita dipinjamkan ke Inter Milan dengan opsi pembelian permanen. Ia mencetak dua gol pertamanya untuk Inter Milan pada November 2018.
Itulah perjalanan karir Keita Baldé Diao, seorang pemain sepak bola berbakat yang telah bermain untuk beberapa klub top di Eropa.