Transfer do FC Sion (2017/18) 30 czerwca 2017 roku Inter sprzedał Dimarco do szwajcarskiego FC Sion za 3,91 miliona euro, zachowując jednak klauzulę odkupu. W Super League zadebiutował 23 lipca 2017 roku w wyjazdowym zwycięstwie 1:0 nad Thunem, jednak już w 41. minucie musiał zejść z boiska z powodu złamania stopy. Kontuzja wykluczyła go z gry na kilka miesięcy. Łącznie w Szwajcarii rozegrał 9 meczów i zanotował 2 asysty.
Powrót do Interu i wypożyczenie do Parmy (2018/19) 5 lipca 2018 roku Inter skorzystał z klauzuli odkupu i sprowadził Dimarco z powrotem za 7 milionów euro. Miesiąc później, 7 sierpnia, został wypożyczony do nowo awansowanej Parmy.
W Parmie zadebiutował 12 sierpnia w meczu Pucharu Włoch z Pisą (porażka 0:1). 16 września 2018 roku strzelił pierwszego gola w karierze w Serie A – i to przeciwko swojemu macierzystemu klubowi Interowi na San Siro. Był to efektowny strzał z dystansu, który przesądził o zwycięstwie Parmy 1:0. W sezonie 2018/19 rozegrał 13 meczów w lidze, zdobywając jedną bramkę.
Sezon 2019/20 w Interze Po powrocie z wypożyczenia Dimarco spędził pierwszą połowę sezonu 2019/20 w Interze, jednak jego szanse na grę były ograniczone. Rozegrał zaledwie 4 mecze.