Markus Dietrich, geboren am 26. Juli 1979 in Strausberg, gehörte 1999 zu den Gründern des Filmkollektivs MANIAC film und studierte 2001 kurzzeitig Theaterwissenschaften in Berlin. Im gleichen Jahr war er Stipendiat der Studienstiftung des deutschen Volkes, bevor er 2002 ein Studium der Mediengestaltung an der Bauhaus-Universität Weimar aufnahm. Parallel zu seinem Studium war er als Drehbuchentwickler für die ostlicht Filmproduktion tätig, arbeitete als Assistent des Filmemachers Gordian Maugg und realisierte mehrere Kurzfilme.

Nach seinem Studienabschluss 2006 nahm Dietrich an mehreren Weiterbildungsprogrammen im Filmbereich teil, von 2007 bis 2008 war er Regie-Stipendiat am Thalia Theater in Halle, anschließend erhielt er dort bis 2011 mehrere Regieengagements.

2007 war Dietrich Mitbegründer der Produktionsfirma Gruppe Weimar, unter deren Label er zahlreiche, teils preisgekrönte Kurzfilme realisierte. "Mein Robodad" und "Outsourcing" wurden in die Next Generation Rolle von German Films aufgenommen und feierten auf den Filmfestspielen von Cannes ihre Weltpremiere. "Outsourcing" wurde zudem mit dem Murnau Kurzfilmpreis ausgezeichnet. Sein Kinderkurzfilm "Teleportation" feierte seine Premiere auf der Berlinale 2009.

2012 begann Dietrich mit den Dreharbeiten zu seinem Langfilmdebüt "Sputnik": Der fantasievolle Jugendfilm über eine Clique von Kindern aus der DDR, die 1989 auf wundersame Weise die Öffnung der Grenzen nach Westdeutschland bewirken, kam im Herbst 2013 in die Kinos. Beim Preis der deutschen Filmkritik wurde "Sputnik" als Bester Kinderfilm ausgezeichnet; in dieser Kategorie war er auch für den Deutschen Filmpreis nominiert.

Zwischen 2013 und 2016 inszenierte Dietrich zahlreiche Folgen von "Schloss Einstein", einer Daily-Soap für Kinder, die das Alltagsleben auf einem (fiktiven) Internat schildert. Ebenfalls fürs Fernsehen entstand "Prinz Himmelblau und Fee Lupine" (2016), ein Märchenfilm nach Christoph Martin Wieland.

Beim Amsterdamer Cinekid Festival stellte Markus Dietrich im Herbst 2018 den Kinder-Abenteuerfilm "Invisible Sue - Plötzlich unsichtbar" vor, über eine 12-jährige Außenseiterin, die plötzlich die Fähigkeit gewinnt, sich unsichtbar zu machen. Beim Internationalen Kinderfilmfestival in Montréal (Kanada) gewann der Film den Publikumspreis, beim Kinder- und Jugendfilmfestival Oulu (Finnland) den Preis der Kinderjury. Im Herbst 2019 startete "Invisible Sue" in den deutschen Kinos.