Diop w Europie zameldował się w 1999 roku. Najpierw występował w trzeciej lidze szwajcarskiej w Vevey, ale potem jego kariera nabrała rozpędu. Szybko trafił do ekstraklasowych Neuchâtel Xamax i Grashoppers, a potem przeniósł się do francuskiego Lens. Tam wypatrzyli go działacze Fulham, wydając na jego transfer 6 milionów funtów. Potem grał też w Portsmouth, AEK-u Ateny, West Ham United oraz Birmingham City.
Karierę ostatecznie zakończył w 2013 roku.
W reprezentacji występował od 2001 do 2008 roku. Do historii senegalskiej kadry wpisał się, strzelając bramki na mundialu w 2002 roku - Francuzom i Urugwajczykom. Trzy trafienia sprawiły, że jest najlepszym strzelcem w historii swojego kraju na mistrzostwach świata. Jego łączny bilans w reprezentacji to 11 bramek w 63 spotkaniach.
Boupa Diop najczęściej pojawiał się na środku pomocy, gdzie mógł dominować także dzięki świetnym warunkom fizycznym - mierzył 195 centymetrów wzrostu.