Né à Dakar, Karim Diouf y a vécu son éveil à la musique et martelé ses premiers djembés. Quand il choisit de poursuivre sa carrière en Amérique du Nord, à partir de 1996, c’est d’ailleurs tout un pan du Sénégal qu’il emporte avec lui. Débarqué au Québec, il formera avec son frère Élage Fakhass Sico, une formation qui fait une large place aux musiques traditionnelles et à la culture wolof.
En 1997 aura lieu une rencontre déterminante. Alors que le groupe s’installe pour l’enregistrement d’une maquette, Karim Diouf fait la connaissance d’un jeune homme à la forte personnalité, engagé par une amie comme technicien de son. Il a pour nom André Fortin, leader d’un groupe dont Karim n’a encore jamais entendu parler, Les Colocs. La suite est connue: impressionné par le talent et le charisme des deux frères, Dédé les invite à devenir eux aussi des Colocs. Le bail est aussitôt signé: les Diouf participeront à l’album Dehors Novembre (1998) ainsi qu’aux spectacles qui vont suivre.
C’est le début d’une collaboration fructueuse. En 1999, Karim et son frère seront d’ailleurs récipiendaires d’un Prix Socan comme coauteurs de la chanson de l’année, le désormais classique des Colocs «Tassez vous de d’là». Les Diouf collaboreront ensuite à l’album Suite 2116 (2001), après la mort tragique de leur ami André.
2003 est une année charnière pour le tandem, maintenant dénommé simplement Diouf, qui lance un premier album, Dund («vivre» en wolof), bientôt récompensé par le Prix Étoiles Galaxie de Radio-Canada de la vitrine «Exposed Roots/Sons neufs comme le monde». Dans la foulée, Diouf sera en nomination au gala des MIMI, dans la catégorie «cosmopolite», et obtiendra trois nominations au Gala de l’ADISQ 2004.
Le parcours des frères Diouf est riche de nombreuses collaborations avec des artistes québécois de renom, tels que Dubmatique, ainsi que d’une tournée mondiale de deux ans et demi avec le spectacle Delirium du Cirque du Soleil, à partir de 2006. Karim a par ailleurs collaboré au deuxième album d’Ariane Moffatt, Le Cœur dans la tête, notamment sur la chanson «Se perdre».
À l'été 2011, Karim Diouf entreprend une toute nouvelle démarche artistique, avec pour objectif un album solo qui lui ressemble pleinement. Le processus commence par un retour aux sources, dans ce Sénégal dont il est devenu l’un des principaux ambassadeurs – certaines sessions du projet auront d’ailleurs lieu là-bas. L’aventure débouche mi-2013 sur Adouna, un disque infiniment personnel, imprégné des expériences de vie de l’artiste, mais aussi de ses préoccupations devant le traitement que nous réservons à la nature, le leurre des richesses matérielles et la difficulté qu’éprouve l’Afrique, «la mère de tous», à faire entendre sa voix dans le monde