Diego Golombek heredó en gran medida la pasión científica de su padre, que era físico. Diego es conocido principalmente por su tarea de divulgación científica en Argentina, motivo por el que ganó el premio Konex 2007 y nuevamente en 2017. Entre sus actividades como divulgador se destaca su participación en el programa «Científicos Industria Argentina» y la edición de la colección de libros «Ciencia que ladra…» que cuenta como uno de los libros más vendidos de nuestro país. También fue asesor científico del programa de Discovery Channel, «La Fábrica». Luego condujo el programa Proyecto G en el canal Encuentro de Argentina.
Luego de egresar de la Escuela Superior de Comercio Carlos Pellegrini, se graduó como licenciado en Ciencias Biológicas en la Universidad de Buenos Aires en 1988 donde logró el diploma de honor. En 1992 obtuvo el doctorado en Ciencias Biológicas en la misma universidad con la tesis doctoral «La actividad cronobiológica de la melatonina: relación con el sistema gabaérgico central», con una calificación de sobresaliente.
Desde el 2003 es director general junto a Melina Furman, Gabriel Gellón y Alberto Maier de la llamada Expedición Ciencia, un programa de enseñanza de las ciencias que incluye campamentos a diversos lugares del país para jóvenes, así como otras actividades para docentes, que tienen por objetivo promover la educación científica a través de propuestas que fomenten el pensamiento crítico, la creatividad, el conocimiento y la igualdad de oportunidades.