Edward Dmytryk naît de parents ukrainiens au Canada le 4 septembre 1908. Il est embauché en 1923 par la Paramount  comme coursier, puis il devient chef monteur. Il réalise son premier moyen métrage, The Hawk en 1935. Sympathisant de la gauche politique américaine, il réalise en 1943 Les Enfants d'Hitler, un thriller en forme de violent réquisitoire contre le fascisme qui est d'ailleurs interdit en France. Il adhère au parti communiste américain pendant un an, de 1944 à 1945. Ses convictions lui valent de figurer parmi les "Dix d'Hollywood" convoqués par la Commission des Activités Anti-Américaines (House Committee on Un-American Activities) et d'être condamné à six mois de prison et 500 dollars d'amende. Il s'exile en Grande-Bretagne en 1948. Il y réalise deux films, L'Obsédé (Obsession) et Donnez-nous aujourd'hui (Give Us This Day). Il revient finalement aux États-Unis en 1950, et purge sa peine à la prison fédérale de Mill Point.
Pour s'affranchir des soupçons qui pèsent sur lui, et cédant à la pression, il sera amené à dénoncer, comme Elia Kazan, certains communistes et sympathisants de gauche dont l'un de ses amis scénaristes, Adrian Scott, avec lequel il a pourtant longuement collaboré pour la RKO Pictures (Feux croisés, 1947), ou encore le réalisateur Jules Dassin. Cet événement provoque bien sûr un tollé dans le milieu du cinéma et l'opinion publique. Il marque sans doute un tournant majeur dans l'œuvre tourmentée d'Edward Dmytryk ; ses personnages ambivalents, parfois limite (L'Homme à l'affût, 1952 Le Jongleur, 1953), entre cruauté et repentir, font sa marque de fabrique. Lui-même veut se racheter de ses erreurs en tournant en 1954 un western antiraciste, La Lance brisée avec Spencer Tracy et Robert Wagner. Malgré certains grands succès, Ouragan sur le Caine, 1954, La Neige en Deuil, 1956 d'après Henry Troyat, L'Homme aux colts d'or, 1959 ou Le Bal des maudits, 1957, il n'obtiendra pas le pardon d'Hollywood. Une certaine critique le considèrera donc jusqu'à la fin de sa carrière - et injustement - comme un technicien certes talentueux mais simple faire-valoir de brillants interprètes.
À la fin de sa vie, il enseigne à l'Université du Texas à Austin et à l'Université de Californie du Sud. Ce cinéaste talentueux, mais très controversé s'éteint en 1999 (90 ans) à Encino, près de Los Angeles, en Californie.