في 1982 انتقل للقاهرة والتحق بالمعهد العالي للموسيقى العربية.
في 1983 سجل عمرو أول أغنية وهي الزمان (كلمات: هاني زكي، موسيقى: هاني شنودة)، وسجل ألبومه الأول ياطريق في نفس العام.
في 1985 سجل عمرو ألبومه الثاني غني من قلبك.
في 1986 تخرج من المعهد وكان ألبوم هلا هلا.
في 1987 صدر ألبوم خالصين الذي سبقه ألبوم غير رسمي آسف لا يوجد حل آخر في نفس العام
في 1988 كان ألبوم ميال، وفي نفس العام قام عمرو بأول ظهور سينمائي له مع إلهام شاهين، ويوسف شعبان في فيلم السجينتين.
في 1989 صدر ألبوم شوقنا الذي كان فيه بداية تعاونه مع الفنان حميد الشاعري في التوزيع الموسيقي.
في 1990 اختير عمرو ليمثل مصر في بطولة الأمم الأفريقية الخامسة حيث غنى باللغة الإنجليزية والفرنسية. وكانت حفله تلفزيونية تلفزت بالقمر الصناعي في الوطن العربي وظهرت على السي إن إن ثم طرح بعدها ألبوم ماتخافيش وشوهِد الكليب في أمريكا الشمالية، وأصبح عمرو بذلك المغني العربي الشاب الأول الذي يدعى في مركز كندي في واشنطن. هذا الحفل عرض في التلفاز في العالم العربي وفي إذاعة CNN. وفي نفس العام صدر ألبوم ماتخافيش وقد صور فيديوكليب الأغنية في منزل عمرو بالقاهرة وقد ظهرت زوجته السابقة ممثلة شيرين رضا فيه.
في 1991 اصدر البوم حبيبي وقد تم استخدام الساكسفون لأول مره في عمله واصدرته شركة صوت الدلتا.
في 1992 أصدر ألبوم أيامنا، الذي وزعه حميد الشاعري، وقد احتوى الألبوم على أغنيته الشهيرة الماضي، وفي نفس العام قام بأداء فيلم آيس كريم في جليم الذي قام ببطولته إلى جانب عدد من النجوم منهم: (سيمون، وعزت أبوعوف، وحسام حسني، وأشرف عبد الباقي، وجيهان فاضل، وحسين الإمام، وعلاء ولي الدين)،وإخراج خيري بشارة. وقد أصدر ألبوماً يتضمن أغاني الفيلم في نفس العام.
1993 صدر ألبومياعمرنا ليثبت شعبيته مع الجماهير وخصوصاً أغنية كان عندك حق. وفي نفس العام افتتح مهرجان مصر السينمائي بفيلم عمرو ضحك ولعب الذي قام ببطولته إلى جانب الممثل العالمي عمر الشريف والممثلة يسرا.و من اخراج مدير التصوير طارق التلمسانى قي اول تجربة اخراجية له في
وفي 1994 كان ألبوم ويلوموني الذي يظهر فيه لأول مره اندماج عمرو مع الجيتار الأسباني. وصدر في نفس العام ألبوم ذكرياتالذى يحتوى على اغانى فيلم ضحك ولعب وجد وحب في
في 1995 صدر ألبوم راجعين وكان من إنتاج صوت دلتا
في 1996 كان بداية تعامل عمرو مع عالم الفن حيث صدر ألبوم نور العين، الذي حطم الأرقام القياسية في المبيعات في العالم العربي، وحصل بذلك على جائزة الميوزك أوورد لذلك العام (التي تمنح لأعلى مبيعات محقة في المنطقة كل عام)، كما أنتشرت أغنية نور العين في أنحاء العالم
في 1997 قام عمرو بإصدار ألبوم يتضمن ريمكسات لأغنية نور العين باللغة الإنجليزية. كان الأكثر شعبية في ساحات الرقص في أوروبا وربح دياب ثلاث جوائز وهم (أفضل فيديو كليب – أفضل اغنيه – فنان السنه) في المهرجان العربي الثانوي
في 1998 أًصدِر ألبوم عودوني وفد نجح الالبوم والكليب بشكل عظيم وأخذ عمرو دياب جائزة جوائز مانكو العالميه، جائزة فنان العالم الأكثر رواجاً من الشرق الأوسط. وقد صور الفيديو كليب على ضفاف نهر النيل
في 1999 غنى أنا مهما كبرت صغير تقديراً للفنانين العظام مثل عبد الحليم وأم كلثوم. ثم يطرح بعدها ألبوم قمرين في 28 يوليو يغني فيه دويتو مع النجم الجزائري الشاب خالد، في أغنية قلبي. ومع المطربه اليونانيه أنجيلا. ثم ذهب دياب ليتجول بأمريكا هو وعائلته ليلدا المولودان التؤام في واشنطن في 4 ديسمبر وهما كنزي وعبد الله.
في 2000 تم إصدار ألبوم تملي معـاك، الذي حقق نجاح كبير في مصر والدول العربية. الذي صور فيه أغنيتين هما تملي معاك صورها في دولة التشيك، وصور أيضاً أغنية العالم الله وقد تم بعد ذلك غناء تلك الأغنيتين من عدد من المغنيين في العالم وبعدة لغات.
في 2001 قام بتصوير كليب القدس دي أرضنا ومن ثم يأخذ أفضل فيديو كليب في مهرجان الفيديو كليب العربي بالإسكندرية وكان هذا من إخراج المخرج شريف صبري. ثم يطلق ألبوم اكتر واحد بيحبك وكليب ولا على باله الذي حقق نجاحاً رائعاً الذي صوره في لندن وقد امتزجت هذه الأغنية بين موسيقى التكنو والموسيقى العربية وقد تعاون فيها مع مغني الراب ساند مان.
وفي 2002 أدى عمرو دياب العديد من الحفلات في مصر ولبنان والكويت. وفي 6 مارس، يربح عمرو جائزة الميوزك اوورد (عن الفنان العربي الأكثر رواجا)، وكانت هذه الجائزة من أهم الجوائز التي حاز عليها عمرو وهي جائزه ثبتته عالمياً.
في 2003 يأتي عمرو بألبومه الرائع علم قلبي عام 2003 ثم يذهب في جولة لدول الخليج ويتضمن مهرجان تسوق دبي، عمان، ثم لشرم الشيخ ثم الأردن ومارينا في مصر ودمشق ثم تحدث الخلافات بين عمرو دياب ومحسن جابر ويحدث خلل في العلاقه لأسباب إنتاجيه.
في 2004 يمضى العقد مع روتانا ويترك عالم الفن ثم يظهر في حفلات ليالي دبي وهلا فبراير فيصدر ألبوم ليلي نهاري، وصور أغنية الألبوم بالتعاون مع المخرج Casey Cameronطرابلس (بلبنان) ثم الحفلات الموسيقية الصيفية في قرطاج وفي سوريا. الذي حقق انتشاراً ونجاحا مبهران. ثم قام بحفلات في الولايات المتحدة وأوروبا وأستراليا.
وفي نهاية 2005، أصدر عمرو ديـاب ألبوم كمل كلامك، وقد صور أغنية ومالو في مدينة لندن من إخراج لؤي حيدر.
في 2007 كان ألبوم عمرو الليلادي الذي حقق مبيعات ضخمة من أول أيام إصداره حيث بيعت مليوني نسخة في أقل من أسبوعين، وصور أغنية نقول أيه في كاليفورنيا في الولايات المتحدة وكانت من إخراج مروان حامد وقد ظهرت معه الممثلة Natalie Martinez التي مثلت في المسلسل الأمريكي Fashion House وقد استحق عمرو عن هذا الألبوم جائزة الموسيقى العالمية عن العالم العربي للمرة الثالثة فيكون بذلك المطرب العربي الوحيد الذي حصل على هذه الجائزة لثلاث مرات.
وفي عام 2009 طرح عمرو دياب ألبوم وياه الذي حقق نجاحا ساحقا وقدرت مبيعاته بأكثر من 3 ملايين
نسخة.