Dietrich W. Hilsdorf studierte an der Hochschule für Musik und Darstellende Kunst in Frankfurt/Main Schauspiel. Seit 1978 zeichnet er für über 150 Inszenierungen in den Sparten Schauspiel, Oper und Musical verantwortlich. Im Musiktheater feierte Hilsdorf große Erfolge mit zeitgenössischen Opern, z.B. Draußen vor der Tür von Sándor Balassa nach Wolfgang Borchert, Le Grand Macabre von György Ligeti oder auch mit der deutschen Erstaufführung von Love and Other Demons von Péter Eötvös nach dem Roman des Nobelpreisträgers Gabriel García Márquez. Er setzte aber auch mit seinem Gelsenkirchener Mozart-Zyklus, mit Verdi-Opern am Aalto-Theater in Essen und seiner Reihe der Bonner Händel-Inszenierungen Maßstäbe für das Musiktheater. Mit der Inszenierung des Musicals Jekyll & Hyde in Bremen wurde er Musical-Regisseur des Jahres 1999. Für Jephtha von Georg Friedrich Händel in Bonn wurde Dietrich W. Hilsdorf im Jahr 2006 für den deutschen Theaterpreis DER FAUST in der Kategorie Beste Regie Musiktheater nominiert. 2007 erhielt er ihn für Prokofjews Die Liebe zu den drei Orangen an der Oper Chemnitz. Im Sommer 2017 eröffnete er an der Deutschen Oper am Rhein in Düsseldorf mit Das Rheingold seinen Ring des Nibelungen. An der Semperoper inszenierte er 2017/18 Gaetano Donizettis Lucia di Lammermoor.