Dieterle teaterutbildades hos Max Reinhardt och var en tid populär skådespelare. År 1923 regisserade Dieterle sin första film, och 1930 emigrerade han till Hollywood, där han blev känd för ambitiösa biografiska filmer som Louis Pasteur (1936) och Émile Zolas liv (1937), båda med Paul Muni, samt Ringaren i