Dieter Dorn wurde 1935 in Leipzig geboren. Nach dem Studium der Theaterwissenschaften an der Theaterhochschule Leipzig folgte eine Schauspielausbildung an der Max-Reinhardt-Schule in Westberlin. Danach arbeitete er als Schauspieler, Dramaturg und Regisseur in Hannover. Ab 1968 inszenierte er in Essen und Oberhausen, am Deutschen Schauspielhaus Hamburg und am Wiener Burgtheater.
Von 1972 bis 1975 war Dieter Dorn Regisseur am Schiller Theater Berlin. 1976 wurde er Oberspielleiter an den Münchener Kammerspielen und ab 1983 an gleicher Stelle Intendant bis 2001. Danach leitete er bis 2011 das Bayerische Staatsschauspiel in München.
Er inszeniert auch Opern u. a. bei den Salzburger und Bayreuther Festspielen, an der Metropolitan Opera New York, an der Wiener Staatsoper, der Berliner Staatsoper Unter den Linden sowie an der Bayerischen Staatsoper München. Dabei arbeitete er mit namhaften Dirigenten zusammen, wie Karl Böhm, Daniel Barenboim, James Levine, Ingo Metzmacher, Riccardo Muti, Kent Nagano, Wolfgang Sawallisch, Peter Schneider und Giuseppe Sinopoli.
Dieter Dorn wurde mit zahlreichen Preisen ausgezeichnet, darunter mit dem Deutschen Kritikerpreis, dem Bayerischen Maximiliansorden, dem Kulturellen Ehrenpreis der Stadt München, dem Großen Bundesverdienstkreuz mit Stern und dem Sonderpreis des Bayerischen Staatsministeriums für Wissenschaft und Kunst.
2013 ist von Dieter Dorn das Buch: »Spielt weiter! – Mein Leben für das Theater« bei C. H. Beck in München erschienen.