Originario de Nogales, Sonora, donde realizó sus estudios básicos, al terminarlos se trasladó a la Ciudad de México donde estudió y egresó como Ingeniero Mecánico Electricista de la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME) del Instituto Politécnico Nacional, datando de esta época su amistad con personajes que llegarían a ocupar altos cargos políticos en México como José López Portillo, Luis Echeverría Álvarez y Arturo Durazo Moreno; al egresar de su carrera profesional fue contratado por la empresa estadounidense Fairbanks Morse, que lo trasladó durante dos años a Chicago como becario y de la que luego se convirtió en representante en México, a partir de 1956 comenzó a realizar inversiones y crear empresas en el sector petrolero como contratista de Petróleos Mexicanos, logrando en esta época fundar al menos cinco diferentes empresas: Electrificación Industrial S. A., Servicios Petroleros EISA, Perforaciones Marinas del Golfo (Permargo), Dragados S. A. y Compañía del Golfo de Campeche S. A. que sustentaron las bases de lo que llegaría ser su fortuna personal, en estas empresas fue socio de entre otros de George H. W. Bush, quien sería presidente de Estados Unidos de 1989 a 1993, además en Estados Unidos fue creador de la compañía petrolera Golden Lane Trirring.
[1][2] El 1 de diciembre de 1976, al asumir la presidencia de la república, José López Portillo lo designó director general de Petróleos Mexicanos, y trascendió que durante su campaña presidencial Díaz Serrano, ayudado por sus contactos y por su conocimiento en la industria petrolera, le habría presentado las pruebas de la existencia de grandes depósitos de petróleo en lo que después se denominó la sonda de Campeche; desde el cargo de director de Pemex, Díaz Serrano protagonizó el entonces denominado boom petrolero mexicano, en el transcurso del cual México se convirtió en el cuarto productor mundial de crudo, lo que permitió el inicio de grandes obras públicas y el supuesto desarrollo económico del país, basado en los créditos internacionales contratados con garantía del precio del barril del petróleo mexicano; este hecho convirtió a Díaz Serrano en uno de los más serios aspirantes a la candidatura del PRI a la presidencia de México para suceder a López Portillo.
[3] Sin embargo, a mediados de 1981, ante la reducción de los precios del petróleo realizada por los países miembros del OPEP, Díaz Serrano resolvió que México también reduciría el precio de su petróleo en 4.00 USD, pero hizo este ajuste sin consultar al gabinete económico mexicano, en particular a quien era teóricamente su superior, el secretario de Patrimonio y Fomento Industrial, José Andrés de Oteyza, quién rechazó la medida y obligó a restablecer el anterior precio, lo que significó la pérdida inmediata de los clientes internacionales de Pemex.
[6] El derrumbe en los precios internacionales del petróleo causó, a la postre, la más grave crisis económica que había habido en México hasta entonces y, en la práctica, la quiebra de las finanzas públicas.
Renunció a la embajada y volvió al país al ser postulado candidato del PRI a Senador de la República por el estado de Sonora en fórmula con Fernando Mendoza Contreras, resultando elegidos el 4 de julio de 1982 y asumiendo la senaduría el 1 de septiembre del mismo año.