Hij mag dan wel het best gekend zijn als regisseur, William Dieterle maakte kennis met toneel en film als... acteur.  Hij mag dan wel in 1923 zijn eerste film geregisseerd hebben, pas eind de jaren '20 werd hij aanvaard als volwaardig actief regisseur.  In de vermelde periode was hij nochtans ook nog in enkele films te zien waaronder Das Wachsfigurenkabinett (1924) en Murnau's Faust (1926).  In 1930 startte hij dan eindelijk in Hollywood waar hij regiewerk deed voor Warners.  Hij kreeg er de leiding over enkele voor die tijd grote mega-producties zoals A Midsummer Night's Dream die hij samen met zijn oude toneelpartner Max Reinhardt regisseerde.  En natuurlijk is ook The Life of Emile Zola uit die periode.

In 1939 maakte Dieterle de overstap naar RKO en had er in de regie-stoel van een nieuwe versie van The Hunchback of Notre Dame met Charles Laughton onmiddellijk een hit te pakken.

Hij ging door met regisseren in de jaren '40 en '50 maar bereikte nooit meer het succes van daarvoor.  In 1960 maakte William Dieterle zijn laatste film.