Димитър Димов е роден на 25 юни 1909 година в Ловеч, България в семейството на интелектуалци. Голяма роля във формирането на характера на бъдещия писател играе майка му. Когато Димитър е четиригодишен баща му е убит в Междусъюзническата война. След тази тежка загуба майката фокусира цялата си любов и грижи върху сина си. Димитър расте като затворено и тихо дете. Съучениците му го наричат "чудак", а той се интересува от книги, физика и химия. Любовта към литературата също до голяма степен е резултат на силната връзка с майка му, именно тя го подтиква и насърчава да се захване с писане, вследствие на което се появяват първите му писателски опити. През 1918 година майката на Димов се омъжва повторно за офицер от войната - Руси Генев. Докато живее в София Димитър завършва гимназиалното си образование в "Първа мъжка гимназия" (1928 г.). След това той учи няколко семестъра в "Юридическия факултет" на "Софийския университет", след което се прехвърля в "Медицинския факултет", за да учи ветеринарство. След като се дипломира започва работа в "Софийския централен бактериологичен институт", а през 1939 година става асистент по анатомия към "Ветеринарно-медицинския факултет".
През 1938 година Димов прави своя литературен дебют с романа "Поручик Бенц". Критиката приема много добре творбата, определяйки я за най-добрия роман на годината. В него авторът за пръв път в българската литература въвежда образа на "фаталната жена", който впоследствие е типичен за повечето му произведения. Действието в романа се развива по време на Първата световна война. Немски военен лекар се влюбва в интелигентна и богата българска красавица. С тънък психологизъм и майсторство Димов изследва мрачната, неизследвана страна на човешките страсти, любов, която възвишава и облагородява, но която понякога е способна да доведе до саморазрушение... Романът, чийто автобиографични ракурси проникват в образите на героите, намира частичен отзвук в периодичния печат, което е характерно за творбите му от ранния период. От 1942 година талантливият писател сътрудничи с разкази, пътеписи, откъси от романи и драми във вестниците "Литературен глас", "Мир", "Литературен фронт", "Отечествен фронт", "Народна култура", на списанията "Септември", "Театър". През 1943 година Димов заминава с изследователска цел за Мадрид. Почти една година той живее там във времена, в които Испания е разпокъсана от гражданска война. Този период вдъхновява автора за написването на втория си роман "Осъдени души" (1945 г.). В книгата са пресъздадени героично-трагичните събития в Испания, на фона, на които се развива любовна история между испански езуитски монах отец Ередия и млада разглезена англичанка, пристрастената към морфина - Фани Хорн. Романът се смята за най-сполучливата творба на автора, преведен е на сърбохърватски, унгарски и полски език и е екранизиран.
Характерът на Димов е доста сложен. Напълно отдаде на работата си, той живее в самота. Голяма част от времето си писателят прекарва на саме със себе си и нито трите му брака, нито приятелите му, са в състояние да го откъснат от работата и уединението му. Световна слава на Димов му носи романът "Тютюн". Работата си по него той започва още в средата на 40-те години на ХХ век, след известно прекъсване се връща към него вече през 50-те години. През 1952 година книгата е публикувана с тираж от 4000 екземпляра. В нея е представен възходът и падението на тютюневия концерн "Никотиана". Където тютюневите магнати жестоко експлоатират хората. Предприемаческият дух и желанието за печалба унищожава и обезобразява човешките характери. В центъра на произведението, авторът поставя съдбата на Ирина, богато надарена и изключително сложна личност. Образец на всичко добро и красиво, тя свързва живота си с Борис Морев, обсебен от страстта си към забогатяване. Тази връзка постепенно разяжда душата на Ирина, опустошава я и я води до гибел..."Стори й се, че в душата ѝ умираше нещо, което нямаше да се върне никога. И това, което умираше, бе радостта от живота, почтеността, вълнението и топлината на любовта ѝ.". Публикацията на романа се превръща в истинско литературно и културно събитие, което предизвиква неочаквано оживление и разгорещяване на страстите. Изначално нищо не предвещава зараждащия се скандал, но това първоначално спокойствие е измамно. "Тютюн" предизвиква голям читателски интерес, но в колегите на Димов започва да зрее завист. По това време "Съюзът на българските писатели" свиква писатели и критици, които започват да обсъждат книгата, което трае цели три дни. Романът е подложен на остра критика, а официалните цензори посочват като недостатък на "Тютюн" "преувеличената позиция и роля на буржоазния елит", а на автора препоръчват да отдели достойно място на "борците за нов свят" - работническата класа, както и да изведе на преден план образите на политическия му авангард - комунистите. Този натиск принуждава Димов да редактира вече завършената версия на романа, като добавя още 250 страници, включва нови персонажи и събития, свързани с антифашистката борба. Тази редакция на "Тютюн" се смята за неуспешна в художествено отношение, въпреки това в продължение на 40 години поколения читатели са принудени да четат второто цензурирано издание. Едва през 1992 година романът е публикуван в първоначалната си оригинална версия, а през 1961 година е екранизиран. След смъртта на автора, недовършеното и неозаглавено произведение, известно като "Роман без заглавие" е отпечатано е списание "Пламък" (1976 г.) и е включено в "Събрани съчинения" от 1966-67 година. Голяма част от изследователите са на мнение, че ръкописът се явява по-ранен вариант на романа "Тютюн". Димитър Димов е автор на над 20 научноизследователски труда. Други известни негови произведения са "Анатомът Да Коста", "Юлска зима", пиесите "Жени с минало", "Виновният" и др. Сред незавършените творби на писателя са романът "Ахилесовата пета" и биографията на Яне Сандински, за която Димов усърдно събира материали години наред.
Димитър Димов умира вследствие на инсулт на 1 април 1966 година. Той утвърждава в българската литература модерен художествен стил, който се отличава с психологическо проникновение, интелектуална задълбоченост, остра конфликтност и тънък усет към богатството на езика. Героите му, носители на силни чувства и амбиции, са детерминирани чрез социалните и нравствените стълкновения на епохата, за което оказва влияние както острото социално зрение на писателя, така и увлечението му по идеите на Зигмунд Фройд, Фридрих Ницше и Анри Бергсон.
