Hartmut Dieter wuchs in Stuttgart auf und studierte von 1966 bis 1970 Englische Philologie und Geschichte an der Universität Tübingen. Auf das sich anschließende Studium der Schulmusik an der Musikhochschule in Stuttgart folgte die Refrendariatszeit in den Fächern Englisch und Musik. Von 1978 bis 1982 absolvierte er ein Kirchenmusikstudium  an der evangelischen Kirchenmusikschule in Esslingen.

Seit 1978 ist Hartmut Dieter in Stuttgart als Kirchenmusiker aktiv und war unter anderem als Leiter des ökumenischen Chores der Christus- und der St. Konrad-Kirche tätig. Von 1982 bis 1987 hatte er zudem einen Lehrauftrag für Chorleitung an der Pädagogischen Hochschule in Ludwigsburg. Seit 1982 leitet er den KHG-Chor. Von 1991 bis 2014 war er zudem der Leiter des von ihm ins Leben gerufenen Kammerchores Concerto Vocale in Stuttgart.
 
Nach 70 Semestern und über 100 Konzerten hat Hartmut Dieter den Dirigentenstab mit dem Konzert im Wintersemester 2016/17 an seine/n Nachfolger Peter Lorenz abgeben.