Mariano ingresó al Real Madrid en el año 2012 donde completó todos sus procesos formativos en Castilla. Para el año 2016 debutó con el primer equipo en un partido de pretemporada ante el Paris Saint Germain realizado en territorio estadounidense, posteriormente, en la misma pretemporada sumó minutos ante el Chelsea donde marcaría su primera anotación vestido de blanco.

Finalmente durante la temporada 2016-2017 no contó con mucha regularidad, sumando solamente ocho juegos y un gol; esto lo hizo emigrar a Francia al Olympique Lyon para la temporada 2017-2018.

Ya en Francia, disputó un total de 34 encuentros, siendo figura dentro del plantel marcando un total de 18 tantos.

Tras su buen campaña con el Olympique, el Real Madrid volvió a adquirir los servicios del atacante para la presente temporada.

Finalmente, en su segundo juego con el cuadro blanco, consiguió su primera anotación. Sería en la UEFA Champions League ante la Roma en la goleada como local 3-0.

Mariano recibió el balón por parte del lateral brasileño, Marcelo; y de gran manera, Díaz disparó desde fuera del área para sellar el 3-0 en tiempo de reposición.

El Real Madrid junto a Mariano continuarán con sus juegos el próximo sábado cuando reciban al Espanyol por la fecha cinco de la Liga Santander.