Comme ses frères Angelo et Paolo, Giovanni Diotallevi était un militant anarchiste. Émigré à Paris avant la première guerre mondiale, il était rentré en Italie en 1916 pour y effectuer son service militaire. Il figurait alors sur une liste « d’éléments subversifs » bien que considéré comme « non dangereux ». A sa démobilisation en mai 1919 il retournait à Paris où il travaillait comme commerçant d’abord dans la bijouterie puis dans l’alimentaire. En 1923 il était rejoint par son frère Angelo qui venait de s’expatrier clandestinement et par son intermédiaire entrait en contact avec tous les milieux de l’exil antifasciste italien.
En 1934 pour des raisons professionnelles il s’installait à Barcelone et nouait des contacts avec la CNT. Dès le début soulèvement franquiste de juillet 1936, il joua un rôle important entre Barcelone et Paris dans l’organisation de la venue en Espagne des volontaires italiens. Pendant quelques temps il fut le responsable à la gestion du Comité d’assistance mutuelle créé par les militants italiens arrivés en Espagne. Selon la police fasciste il aurait été milicien dans une colonne anarchiste jusqu’en décembre 1936, ce que lui-même niera lors d’un interrogatoire de police. En juin 1939 il fut arrêté par la police franquiste et extradé en Italie le 22 juillet. Il fut aussitôt condamné à 5 ans de relégation et fut transféré le 28 août à Ventotene. A la chute du fascisme il était transféré au camp de concentration de Renicci d’Anghiari dont il fut libéré le 31 août 1943. Rentré à Rome en septembre 1944 il y participait à la libération à la reconstruction du mouvement libertaire et à la publication de l’hebdomadaire Umanità nova. Giovanni Diotallevi est décédé à Rome le 2 décembre 1952.