Avusturya'nın Adolf Hitler yönetimindeki Nasyonal Sosyalist rejim tarafından ilhak edilmesinin (1938) ardından aile Potsdam'a taşındı. Schönherr, 1943 yılında Brandenburg'un bu yerleşim merkezinde Abitur'unu tamamladı. Henüz okuldayken film dünyasıyla temasa geçti. Berlin'de aktörlük eğitimi aldı ve ilk kez deneme çekimlerinde ve küçük rollerde kamera karşısına geçti. 1944-1945 yılları arasında askerlik yaptıktan sonra Avusturya'ya dönen Schönherr, 1946'da Innsbruck'ta mimarlık okumaya başladı. Ancak, sadece bir yıl sonra "Winter Melody" filminde bir rol teklif edildiği için eğitimini yarıda bıraktı. Schönherr 1947 yılında Avusturya Yayın Kurumu'na katıldı ve 1952 yılına kadar burada yönetmen, spiker ve editör olarak çalıştı. Aynı zamanda, 1951'de sahne ve sinemada yoğun bir oyunculuk kariyerine başladı. 1955'te "Shrove Monday" filmiyle ilk büyük başarısını elde etti ve art arda 70'ten fazla filmde rol aldı.Schönherr, üç önemli rolünde Amerikalı aktör James Dean'i seslendirdi: "Beyond Eden", "...çünkü ne yaptıklarını bilmiyorlar" ve "Giants". Schönherr ayrıca Steve McQueen ile birlikte "Thomas Crown" ya da "Them Not Forgiven" gibi uluslararası yapımlarda da rol aldı. Schönherr, "Raumpatrouille" adlı bilim kurgu dizisine Komutan McLane rolüyle katılarak Almanca konuşan televizyon izleyicileri arasında büyük bir popülerlik kazandı. 1970-1972 yılları arasında ZDF'de yayınlanan "Wünsch Dir was" adlı bilgi yarışmasındaki moderatörlüğüyle de milyonların hafızasında yer etti. Ancak Schönherr, Alman televizyon kültürünün gelişimine en önemli katkısını "The later the evening" formatıyla yapmıştır: 1973-1974 yılları arasında 22 bölüm halinde yayınlanan ARD dizisi, ABD televizyonu modeline dayalı olarak Federal Cumhuriyet'i talk show ile tanıştıran ilk program olmuştur. 1980'lerde Schönherr, uluslararası barış hareketine ve Ronald Reagan yönetimindeki ABD yönetiminin yeniden silahlanma planlarına karşı yoğun bir siyasi bağlılık gösterdi. Gösterilere katılımı ve açık sözlü siyasi açıklamaları ona çok fazla sempati ve bazı profesyonel televizyon perspektiflerine mal oldu, ancak aynı zamanda eleştirel halk arasındaki itibarını da güçlendirdi. Schönherr sayısız siyasi girişimine rağmen sahne ve film dünyasına asla sırtını dönmedi. 1998'de Doris Dörrie'nin Alman sinema yapımı "Am I Beautiful" filminde rol aldı ve 2002'de Alman sinemalarında "Leo and Claire" (yönetmen Joseph Vilsmaier) filminde avukat Herz rolüyle izlendi. 2002 Eylül'ünde aktör ARD komedisi "The Rose Warriors" filminde başrollerden birinde parladı. Dietmar Schönherr çeşitli ödüllere layık görülmüştür. 1976 yılında "HörZu"'dan "Altın Kamera" ödülünü aldı. 1999 yılında politik çalışmaları nedeniyle "Heinz Galinski Ödülü" ile onurlandırıldı. Ekim 2005'te "Alman Televizyon Ödülü" kapsamında Dietmar Schönherr bağışçı onur ödülüne layık görüldü. Aynı yıl ayrıca "Budapeşte Kulübü" tarafından "Dünyayı Değiştir Ödülü" ile ödüllendirildi.Dietmar Schönherr 1965 yılında Danimarkalı aktris Vivi Bach ile ikinci kez evlendi. 18 Temmuz 2014 tarihinde vefat etmiştir.