Стефан Диомов е роден на 16 февруари 1945 г. в Бургас.
Става известен като ръководител на вокалните състави „Тоника“ и „Тоника СВ“.
Занимава се с музика от 1961 г. Създава вокален квартет „Тоника“ през 1972 г. към Културния дом на транспортните работници в Бургас. През 1982 г. песента „Приятели“ е обявена за „Мелодия на годината“ в конкурса на Българската телевизия.
През 1992 г. се връща в родния Бургас, където основава група „Горещ пясък“ към община Бургас. Две години по-късно събира членовете на ръководените от него вокални групи във „Фамилия Тоника“. Новата формация има изключителен успех, а песента му „Здравей, как си приятелю“ печели годишната класация на „Музикална борса“ по Хоризонт на БНР за 1995 г. През 1996 г. възражда конкурса „Бургас и морето“ и е директор на следващите издания.
Много от неговите песни, като „Мария“, „Ако помниш“, „Разказвай ми“, „Дъждовно реге“, „Балада“, „Интимно“, „Къде си“, „Приятели“, „Сбогуване“, „Разказвай ми“, „Здравей, как си приятелю“ и други, печелят редица награди от конкурси.
Стефан Диомов е почетен гражданин на Бургас от 1 декември 2000г.
Автор е на книгите „Белите и черни клавиши на моя живот“ първа част (2020) и „Белите и черни клавиши на моя живот“ втора част (2021), които можете да намерите в Регионална библиотека „Пейо К. Яворов“.