Młody włoski obrońca, wychowanek Interu. Dimarco to lewonożny lewy obrońca, może grać również w pomocy ze względu na swoje ofensywne usposobienie. Jest szybki, wytrzymały oraz dobrze uderza z rzutów wolnych.
W pierwszym zespole zagrał tylko dwa razy w meczahc przeciwko Qarabag i Empoli w sezonie 2014-2015. Potem wypożyczany był do Ascoli oraz Empoli, by latem 2017 roku ostatecznie zostać sprzedanym do szwajcarskiego FC Sion.
W lipcu Inter skorzystał z prawa zawartego w umowie i odkupił obrońcę za kwotę około 7 milionów euro. Sezon 2018/2019 spędził na wypożyczeniu w barwach Parmy, a po jego zakończeniu powrócił w szeregi Nerazzurrich.
31 stycznia 2020 roku został wypożyczony do Hellas Verona. Przed sezonem 2020/21 wypożyczenie zostało wydłużone o kolejny sezon. Latem 2021 roku powrócił do Mediolanu.