Nato a Trieste il 19 aprile 1929, nel 1948 diventa un pugile professionista e si distingue per tecnica e velocità, caratteristiche che compensano il pugno non troppo potente. Nel 1951, a Milano, Loi conquista il titolo italiano per i pesi leggeri; nel 1959 passa ai pesi welter. Il 1 settembre 1960, allo stadio San Siro, davanti a 65.000 tifosi impazziti per lui, Duilio Loi vince il mondiale dei welter battendo il portoricano Carlos Ortiz. Nella sua carriera disputa 126 incontri: 115 vittorie, 8 pareggi e solo 3 sconfitte. Si ritira nel ’63 nell’apice del successo.
