Durch seine Rolle des Major Cliff Allister McLane in der deutschen Science-Fiction-Serie „Raumpatrouille Orion“ wird der Tiroler mit dem grimmigen Charme in den sechziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts bekannt – Dietmar Schönherr gilt als Pionier der Fernsehunterhaltung, er wirkt in über hundert Kinofilmen mit, steht auf der Theaterbühne und macht sich als Friedensaktivist einen Namen
Dietmar Schönherr kommt am 17. Mai 1926 im österreichischen Innsbruck als Sohn des Oberst Schönherr Edler von Schönleiten zur Welt – er wird in eine Familie von Berufssoldaten hineingeboren. Nach dem Anschluss Österreichs 1938 an das damalige Deutsche Reich fordert man seinen Vater auf, in die deutsche Wehrmacht zu wechseln. Dieser willigt trotz seiner Sympathie mit dem Widerstand ein, und die Familie zieht nach Potsdam, wo der Vater beim Infanterie-Regiment Nr. 9 bis zum Generalleutnant aufsteigt.
1943 macht Dietmar Schönherr am Potsdamer Victoria-Gymnasium das Abitur, danach wird er für den Film entdeckt. Obwohl er eigentlich eine Karriere beim Militär machen möchte, nimmt er das Angebot, eine Rolle im UFA-Film „Junge Adler“ zu übernehmen, an. Kurz vor dem Ende des Krieges meldet sich Dietmar Schönherr als Freiwilliger zum Kriegsdienst bei den Gebirgsjägern als Fahnenjunker – 1945 desertiert er. Seine Familie geht nach dem Krieg nach Österreich zurück.
1946 beginnt Dietmar Schönherr ein Architekturstudium, kehrt aber bald zur Schauspielerei zurück und arbeitet zunächst bei einem Rundfunksender in Tirol – Anfang der fünfziger Jahre wechselt er als Hörfunk-Dramaturg und Moderator zum Westdeutschen Rundfunk nach Köln.
Nach einigen kleineren Rollen in Filmen wie „Wintermelodie“ (1947), „Das Fräulein und der Vagabund“ (1948) und „Nacht am Mont-Blanc“ (1951) hat Dietmar Schönherr 1955 im Film „Rosenmontag“ seinen Durchbruch als Schauspieler. Danach sieht man ihn in Filmen wie „Das Mädchen Marion“ (1956), „Bonjour Kathrin“ (1956) an der Seite von Peter Alexander und Caterina Valente, „Schwarzwälder Kirsch“ (1958) neben Edith Hancke und Wolfgang Neuss, „Nacht fiel über Gotenhafen“ (1959) mit Sonja Ziemann, Brigitte Horney und Mady Rahl, „Du bist wunderbar“ (1959) neben Caterina Valente und Helen Vita, „Schachnovelle“ (1960) an der Seite von Curd Jürgens, Hans-Jörg Felmy und Mario Adorf, „Geliebte Hochstaplerin“ (1961) neben Nadja Tiller und Walter Giller, „The Longest Day“ („Der längste Tag“, 1962) nebe Paul Anka und Richard Burton, „Kohlhiesels Töchter“ (1962) neben Lilo Pulver, „Das Geheimnis der chinesischen Nelke“ (1964) mit Horst Frank und Klaus Kinski und „Ferien mit Piroschka“ (1965) neben Götz George und Gisela Uhlen. Dietmar Schönherr spielt auch zahlreiche Rollen auf Theaterbühnen – unter anderem in Innsbruck, Bonn, Wien, Salzburg, Berlin und Zürich.
Sehr populär wird Dietmar Schönherr in der Mitte der sechziger Jahre durch seine Rolle des Major Cliff Allister McLane in der TV-Serie „Raumpatrouille – Die phantastischen Abenteuer des Raumschiffes Orion“ – die originelle Science Fiction-Reihe erlangt einen bis heute anhaltenden Kultstatus und kann als seine populärste Filmrolle angesehen werden.
Von 1969 bis 1973 moderiert Dietmar Schönherr mit seiner Frau Vivi Bach die innovative und sehr populäre Fernsehshow „Wünsch Dir was“ und ab 1973 die erste Talkshow des deutschen Fernsehens – „Je später der Abend“.
Zu Beginn der achtziger Jahre wird Dietmar Schönherr aktiver Unterstützer der deutschen Friedensbewegung – er tritt unter anderem als Redner bei Friedensdemonstrationen gegen den Nato-Doppelbeschluss auf, auch setzt er sich als Wahlhelfer für die Grünen ein. 1983 beteiligt er sich an der sogenannten „Prominentenblockade“ des Raketenstationierungsgeländes in Mutlangen – für die Aktion wird er zu einer Geldstrafe verurteilt. Seit 1984 engagiert sich der Schauspieler für Nicaragua, zum Skandal kommt es 1984, als Dietmar Schönherr in einer Schweizer Talkshow den damaligen US-Präsidenten Ronald Reagan als „Arschloch“ beschimpft. Danach hat er beim Schweizer Fernsehen Auftrittsverbot.
In den achtziger und neunziger Jahren ist Dietmar Schönherr in zahlreichen beliebten Fernsehserien – wie „Tatort“, „Ein Fall für zwei“ und „Familie Dr. Kleist“ zu sehen.
1972 und 1999 wird Dietmar Schönherr mit der „Goldenen Kamera“ ausgezeichnet – 1999 erhält er den „Heinz-Galinski-Preis“.
Von 1950 bis 1964 ist Dietmar Schönherr mit Ellen Schönherr und von 1965 bis zu deren Tod 2013 mit der dänischen Sängerin und Schauspielerin Vivi Bach verheiratet.
Dietmar Schönherr stirbt am 18. Juli 2014 mit achtundachtzig Jahren auf Ibiza, wo er zuletzt lebt.