Dietrich Hollinderbäumer, 16 Ağustos 1942 tarihinde Almanya'nın Essen şehrinde doğdu. Hollinderbäumer, genç yaşlarda oyunculukla ilgili ilgisi gösterdi ve okul yıllarında amatör tiyatro topluluklarına katıldı. Bu erken başlayan hayranlığı onu, daha sonra profesyonel oyunculuk kariyerine hazırlamak için Berlin'de yaşayan bir tiyatro eğitmeninin altında eğitim almaya yöneltti.

Hollinderbäumer, 1960'ların sonunda ilk kez sinema ve televizyon projelerinde yer aldı. 1970'lerin başında, yönetmen Rainer Werner Fassbinder ile çalışmaya başladı. Bu işbirliği, Hollinderbäumer'in film "Die Ehe der Maria Braun" (1978) ve "Die dritte Generation" (1979) gibi önemli filmlerde rol almasına yol açtı. Fassbinder ile çalıştığı bu dönem, Hollinderbäumer'in kariyerinin önemli bir dönüm noktası oldu ve onun sinema dünyasında saygın bir konuma yükselmesini sağladı.

Hollinderbäumer, kariyeri boyunca çeşitli ödüllere aday gösterildi ve bazıları da kazandı. 1983'te, "Die flambierten Herzen" adlı filmdeki performansıyla Alman Film Akademisi Ödülü'nü kazandı. Günümüzde de, Hollinderbäumer, eğitim ve araştırma konularında etkin rol almaktadır. Son yıllarda, birkaç önemli sinema projesinde de yer aldı.