Amadou Diallo fait ses études primaires et secondaires dans sa ville natale de Niamey, et est diplômé en 1981, année où il rejoint les Forces armées nigériennes. Il étudie à l'Académie royale militaire de Meknès de 1982 à 1985 et s'entraîne avec la Brigade de sapeurs-pompiers de Paris en France de 1985 à 1986. Diallo travaille pour le corps de sapeurs-pompiers du Niger à partir de 1986 et devient la même année commandant adjoint de la compagnie de sapeurs-pompiers de Niamey, avant d'en devenir le commandant en 1989. En 1995, il devient directeur de la Protection civile au ministère de l'Intérieur.
Après le coup d'État de 1999 au Niger aboutissant à la mort du président Ibrahim Baré Maïnassara, Amadou Diallo devient membre de la junte militaire formée le , le Conseil de réconciliation nationale, présidé par Daouda Malam Wanké, qui dirige le pays jusqu'en . Diallo est préfet-président (ce qui correspond au statut de maire) de la capitale nigérienne Niamey du au . Il est ensuite conseiller au Ministère de l'Intérieur avant de devenir en 2002 Directeur général de la Défense civile, atteignant le rang de lieutenant-colonel.
Le , il est limogé de son poste de commissaire du gouvernement au Tribunal militaire avant de quitter ses fonctions de ministre de l'Équipement quelques jours plus tard[3] puis détenu pour «tentative de déstabilisation du régime» avec trois autres haut-gradés[4]. Après la transition vers un gouvernement civil mené par Mahamadou Issoufou, en , toutes les charges sont levées contre les quatre militaires qui sont libérés. Amadou Diallo devient alors attaché de défense à l'Ambassade du Niger en Italie.
