Tarih ve mitolojiden esinlenerek çağın eleştirişini yapan eserler vermiş bir yazardır. Midas'ın kulakları, Ben Anadolu, Deli Dumrul, Canlı Maymun Lokantası en önemli eserlerindendir.
Tekirdağ'da dünyaya geldi. Orta öğrenimini İstanbul'da İngiliz Ortaokulu'nda, liseyi Çapa Lisesi'nde tamamladı. Bir süre kimya öğrenimi aldıktan sonra İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Klasik Filoloji bölümüne geçti; 1960 yılında mezun oldu.
İlk şiiri 1956'da Yücel dergisinde yayımlandı. 1959'da Sinema - Tiyatro Dergisi'nin açtığı yarışmada, tek perdelik Midas'ın kulakları adlı oyunu ile birincilik ödülünü kazanınca sesini duyurdu. Midas Üçlemesi adlı üçlemesinin ilki olan eser, aynı yıl Gençlik Tiyatrosu'nda, ertesi yıl da Ankara Devlet Tiyatrosu'nda sahnelendi.
Üniversite eğitimini tamamladıktan sonra 1961'de Fulbright bursu alarak ABD'ye gitti; Yale Tiyatro Okulu'nda rejisörlük, sahne ışığı, dekor gibi dallarla ilgilendi. Aynı yıl Tel Aviv'deki Habima Tiyatrosu'nun misafiri olarak bir süre için İsrail’e gitti, sonra Yunan hükümetinin yardımıyla Atina’da bir müddet kaldı ve Kraliyet Tiyatrosu'nda (bugün Ulusal Tiyatro) araştırmalar yaptı. ABD iken yazdığı[1]Canlı Maymun Lokantası adlı oyunu, Halkevleri Genel Merkezi’nin Şinasi Efendi Tiyatro Ödülü’nü kazandı.
1964-1966 arasında İstanbul Belediye Şehir Tiyatrosu'nun ışıklandırma bölümünde çalıştı.1966'da İstanbul Radyosu'nda dramaturgluğa başladı.
1967 yılında bir Anadolu kadınının dramını anlatan Kurban adlı oyununu yazdı. Oyun, ilk kez Gülriz Sururi-Engin Cezzar Tiyatrosu tarafından sahnelendi. Midas Üçlemesinin ikinci oyunu “Midas'ın Altınları” (1969) Devlet Tiyatrosu sahnelerinde oynandı. 1970’te “Anzavur” adlı eseri ile katıldığı Yunus Nadi Senaryo Yarışması’nda birincilik ödülünü Oktay Arpacı ile paylaştı.
1971'de İngiltere'de Durham Üniversitesi'nde ders verdi. Midas Üçlemesinin üçüncü oyunu “Midas'ın Kördüğümü" 1975 devlet tiyatrosu tarafından sahnelendi.
1976-1980 arasında İstanbul Belediyesi Şehir Tiyatroları'nda dramaturgluk ve Araştırma-İnceleme Bölümü başkanlığı yaptı. 1982-83'te Anadolu Üniversitesi'nde ders verdi. Bunu Boğaziçi Üniversitesi, İstanbul Üniversitesi Konservatuvarı, Müjdat Gezen Sanat Merkezi'nde verdiği dersler izledi[1] 1984 yılında oyuncu Yıldız Kenter'in önerisiyle kaleme aldığı Ben Anadolu adlı tek kişilik oyun, İngilizce, Almanca, Fransızca ve İtalyancaya da çevrilerek, yurt dışında ve yurt içinde çeşitli topluluklar tarafından sahnelendi.
Sinema filmi (İttihat ve Terakki) ve dizi (Bağdat Hatun) senaryosu çalışmaları bulunmaktadır.
Dilmen, İzmir'de geçirdiği bir bağırsak ameliyatından sonra iki ay yoğun bakımda kaldıktan sonra 8 Temmuz 2012'de öldü. İzmir'de Doğançay Mezarlığı'na defnedildi.[2]
