Дитер Цетше родился 5 мая 1953 года в Стамбуле (Турция). Его отец Герберт Цетше, инженер-строитель, был временно направлен в эту страну в связи с проектированием дамбы. В 1956 году семья вернулась в Германию.
В 1976 Дитер Цетше закончил Университет Карлсруэ по специальности "инженер" и пришел на работу Daimler-Benz в отдел исследования. В 1981 году стал помощником менеджера развития по производству транспортных средств. В 1982-м закончил докторантуру в Техническом университете Падерборна.
В 1988 стал главным инженером Mercedes-Benz do Brazil, в 1991 году - президентом Mercedes-Benz Argentina, а в 1992-м - президентом Freightliner Corp.
В 1998 году был принят в совет правления DaimlerChrysler, а через два года назначен президентом Chrysler Group. С 1 января 2006 Дитер занял пост председателя DaimlerChrysler (теперь Daimler AG) и исполнительного директора Mercedes-Benz, оставшись в то же время на посту генерального директора Chrysler Group.
В 2006 году Дитер был включен журналом Time в список 100 самых влиятельных людей.