Díaz, de 30 años, decidió el triunfo cuando quedaban 48 segundos del segundo asalto, en la segunda gran remontada de la noche en la velada de la UFC 196, que se celebró en el MGM Grand Garden Arena, de Las Vegas (Nevada).
Antes, en la competición femenina, la estadounidense Miesha Tate también salió victoriosa y se convirtió en la nueva campeona de peso gallo de la UFC –tercera de la historia– tras derrotar a su compatriota Holly Holm con una llave de estrangulamiento por la espalda a 90 segundos de terminar el quinto asalto.
McGregor (19-3) golpeó e hizo sangrar a Diaz (20-10) en el primer asalto y la mitad del segundo, lo que parecía que estaba en control de la pelea.
Pero la estrella californiana del peso pluma, que aceptó el combate con menos de dos semanas de antelación, cambió de pronto el ritmo de la pelea con una batería de puñetazos que rompió por completo la defensa de su rival antes de obligar a McGregor a golpear la lona, en lo que fue el evento estelar de UFC 196.
Diaz regresó a los primeros planos de las artes marciales mixtas después de la gran victoria que logró ante McGregor tras superar el castigo inicial del campeón.
El ganador estelar de la noche se recuperó en el segundo asalto para castigar a su rival en rostro y cuerpo, obligándolo a retroceder, aunque al final del mismo McGregor trató de buscar un derribo.
Diaz se defendió y aprovechó el cansancio de su rival para sujetar el cuello del irlandés con una guillotina para obligarlo a rendirse.
Antes de someterlo, Diaz castigó en la lona a McGregor, quien subió dos divisiones hasta las 170 libras para la pelea, en la que no hubo ningún título en juego.
Este es el segundo triunfo consecutivo para Diaz (19-10) desde su derrota contra el brasileño Rafael Dos Anjos en 160 libras.
McGregor estaba programado para enfrentar originalmente al campeón de las 155 libras, Dos Anjos, quien quedó fuera de la función por lesión.
Ante esta situación, McGregor aceptó pelear en principio en 165 libras contra Dáaz, para más tarde acceder a subir hasta las 170 tras el corto tiempo de aviso que le dieron a Diaz y pudiese preparar la pelea.
Para McGregor (19-3), esta es su primera derrota desde que firmó con UFC y puso fin a una racha de 15 victorias consecutivas que se remonta a febrero del 2011