Ernesto Díaz Tamayo realiza estudios en la Escuela Nacional de Música con Antonio Alberto Rodríguez (Viki) y Marta Cuervo, guitarra. En el Instituto Superior de Arte (ISA), con Rey Guerra, guitarra, y Carlos Fariñas, Félix Guerrero y Harold Gramatges.
En 1993 y por tres años, fue discípulo de Manuel Barrueco en el Peabody Conservatory, perteneciente a John Hopkins University.
Participó en el III Concurso y Festival Internacional de Guitarra de La Habana, en el que estrenó obras de compositores cubanos. En 1993 se presentó en Ciudad México y quince ciudades más de ese país, donde fue contratado por la compañía Sony Music Entertaiment y Sony Classical, para hacer su primera grabación de un CD en la ciudad de Orlando, Florida. En 1995 obtuvo el Primer Premio en el National Guitar Concerto Competition, celebrado en Connecticut, Estados Unidos.
En 1999 gana un premio internacional con la compañía Artist International, que propició su primera presentación en el Carnegie Hall de Nueva York. Ha sido acompañado por las orquestas de cámara de Baltimore, McLean, Wichita y Connecticut, interpretando el Concierto de Aranjuez, del compositor español Joaquín Rodrigo, y con las orquestas sinfónicas de México, Brasil y Reino Unido.
Por su depurada técnica , cualidades artísticas y expresividad ha sido considerado como uno de los representantes más importantes de la guitarra clásica de su generación. Tocaba con una guitarra construida para él por el luthier David S. Daily.
Son innumerables los festivales de guitarra donde fue invitado y las series de conciertos que ofreciera en el marco de los mismos y alrededor del mundo, realizando más de ochenta presentaciones anuales.
Ernesto Díaz Tamayo fue diagnosticado a comienzos de 2013 con un tumor que le produciría la muerte a temprana edad.
