Geb. am 9.3.1943 in Schnepfenthal b. Berlin. 
Nach dem Abitur Volontariat bei der Firma Olympia-Film in München. Ausbildung zum staatlich geprüften Filmtechniker an der Fachschule für Foto, Optik und Film (FOF) in Berlin. 1967/68 Assistenz bei Thomas Mauch, Mitarbeit an Filmen von Werner Herzog und Alexander Kluge. Durch Kluge kommt Lohmann in Kontakt zum Institut für Filmgestaltung in Ulm, wo er an Hochschulproduktionen mitwirkt. 1968/69 führt er bei Ula Stöckls Spielfilm-Debüt "Neun Leben hat die Katze" und Edgar Reitz' "Cardillac" die Kamera. 
1969 steht Lohmann beim ersten langen Spielfilm Rainer Werner Fassbinders, "Liebe ist kälter als der Tod",  hinter der Kamera. Aus dieser Kooperation entwickelt sich eine kontinuierliche Zusammenarbeit mit Fassbinder: Bis 1972 fotographiert Lohmann acht Kinofilme, drei Fernsehfilme, die fünfteilige TV-Serie "Acht Stunden sind kein Tag" und die Fernsehbearbeitung des Theaterstücks "Bremer Freiheit". Lohmann illustriert durch Lichtsetzung und Kameraführung präzis die psychische Befindlichkeit der Figuren. 
Seine langen und häufig starren Einstellungen lassen ihn  zu einem der stilprägenden Kameramänner des Neuen deutschen Films werden. Häufig fotographiert er auch Debütfilme ganz junger Filmemacher, die er als Dozent an der Deutschen Film- und Fernsehakademie Berlin (dffb )und der Dokumentarfilmabteilung der Münchner Hochschule für Fernsehen und Film (HFF) kennenlernt - so auch die Gruppenproduktion "Sprich mit mir wie der Regen" (1976), die unter Leitung von Douglas Sirk dort entsteht. 
Daneben arbeitet Lohmann in den siebziger Jahren mit den Regisseuren Nicos Perakis, Alf Brustellin, Bernhard Sinkel, Robert van Ackeren und Hans-Jürgen Syberberg zusammen. Mit Peter Patzak dreht er zahlreiche Kino- und Fernsehfilme, darunter die zur Kultserie avancierte ORF-Krimi-Parodie "Kottan ermittelt" (1977-83).  "Mit Patzak zu arbeiten fasziniert mich auch wegen der Sprache - diese Sprache der Wiener, nicht die der Österreicher, die eine ungeheure Farbigkeit und Sinnlichkeit hat. Das zu übersetzen in eine Bildsprache, finde ich eine reizvolle Aufgabe", so Lohmann 1983 in einem Interview.  
Nach 1986 versucht er in Hollywood Fuß zu fassen, in den Neunzigern pendelt er zwischen Europa und den USA hin und her. "Quiet Days in Hollywood/The Way We Are" (1996, R.: Joseph Rusnak), ein Rondo amouröser Beziehungen im Los Angeles der Gegenwart, unterstreicht noch einmal deutlich seine visuellen Prinzipien: expressives,  ökonomisch eingesetztes Licht, das die emotionale Kälte zwischen den Figuren unterstreicht, ein sezierender Blick und eine zurückhaltend beobachtende Kamera prägen die Optik des Films. 
Dietrich Lohmann stirbt am 14.11.1997 in Los Angeles.