Nato in Bulgaria nel 1943, Dimiter Gotscheff si trasferisce a Berlino Est per frequentare l'Università nel 1962. Nel giro di un anno la sua attenzione si concentra sugli studi teatrali. Dopo essere stato allievo e collaboratore di Benno Besson nel Berliner Ensemble, è diventato assistente di Fritz Marquardt alla scuola di teatro di Babelsberg. La sua prima messinscena è stata Weiberkomödie di Heiner Müller a Nordhausen. Nel 1979 torna in Bulgaria, realizza moltissimi spettacoli. Nel 1985, porta in scena il Quartett di Heiner Müller al teatro di Cologne.
Dal 1990, lavora regolarmente con lo Schauspielhaus di Düsseldorf, al quale è rimasto legato dal 1993 al 1996 come regista associato. Dal 1995 al 2000, lavora per lo Schauspielhaus di Bochum e dal 2003 collabora con lo Volksbühne di Bochum, dove mette in scena Combat de nègre et de chiens di Bernard-Marie Koltès, Philoctète di Heiner Müller, Ivanov di Chechov e La grande bouffe spettacolo tratto dal film di Marco Ferreri.