Dieter Ammann wuchs in einem musikalischen Elternhaus auf, in welchem Hausmusik, zusammen mit Vater und Bruder, eine grosse Rolle spielte. Ersten Klavierunterricht erhielt er mit fünf Jahren. Später erlernte er auf autodidaktischem Weg Trompete und Bass zu spielen.
Nach der Matura studierte er Schulmusik/Dirigieren (Luzern) und absolvierte parallel dazu eine Ausbildung an der Swiss Jazz School Bern. Die 80er und frühen 90er-Jahre waren geprägt von europaweiter Konzerttätigkeit und Aufnahmen im Bereich Jazz/improvisierte Musik. Die Bandbreite seiner Aktivitäten reichte von Aufnahmen als Studiomusiker mit namhaften Exponenten der nationalen Jazzszene und internationalen Künstlern wie Eddie Harris (CD Yeah, you right) bis zu Live-Sessions als Gastmusiker, etwa mit Udo Lindenberg.
Es folgte ein Studium in Theorie/Komposition an der Musikakademie Basel (Roland Moser, Detlev Müller-Siemens) mit Kursen bei Witold Lutoslawski, Wolfgang Rihm, Dieter Schnebel und Niccolo Castiglioni.
Im Alter von 30 Jahren erfolgte die Hinwendung zur Komposition. Bedingt durch seine skrupulöse, sich langsam vortastende Arbeitsweise kann die Entstehungszeit eines Auftragswerks zwei Jahre und länger betragen.
Für seine minutiös ausnotierten Kammermusik- und Orchesterwerke erhielt er zahlreiche nationale und internationale Auszeichnungen, darunter Werkbeiträge des Aargauer Kuratoriums, des Kantons Luzern, das Franz Liszt-Stipendium der „Weimar Kulturhauptstadt Europas“-Stiftung, den Hauptpreis der IBLA-Foundation New York (in honor of L. Berio) und des „Young composers in Europe“-Wettbewerbs (Leipzig), den Schweizer Musikpreis, den Ernst von Siemens Förderpreis für Komposition oder den AZ-Medienpreis für Kultur, den AZ-Medienpreis für Kultur, den Preis der UBS Kulturstiftung oder die Venedig - Residenz der Forberg Stiftung und der Fondazione Castelforte.
Ammann gilt international als namhaftester Schweizer Komponist der mittleren Generation, insbesondere für Orchestermusik, und darüber hinaus ein gefragter Dozent, etwa zusammen mit Wolfgang Rihm oder Unsuk Chin, am Composer Seminar der Lucerne Festival Academy, der Tongyeong Academy oder der Impuls Academy Graz. Er leitet eine Kompositionsklasse an der Hochschule Luzern-Musik und dozierte an der Hochschule der Künste Bern. Masterclasses führten ihn unter anderem an die Hochschulen Köln, Weimar, Karlsruhe, St. Petersburg, New York University, Rosario oder La Plata.
Einladungen als Composer-in-Residence erhielt Ammann an Festivals wie das Davos Festival «Young artists in Concert», ans Festival Les muséiques, an das Lucerne Festival, an die Wittener Tage für neue Kammermusik, die Sommerlichen Musiktage Hitzacker, das ReMusica Festival St. Petersburg, das Tongyeong International Music Festival oder das Weywuying Festival.
Unter den Interpreten seiner Werke befinden sich nebst den renommierten Schweizer Orchestern (Tonhalle, Philharmonia Zürich, Luzern, Basel, Bern, Suisse Romande) Klangkörper wie das Boston Symphony Orchestra, BBC Symphony Orchestra, Philharmonia London, Helsinki Philharmonic, Mariinsky Symphony, Münchner Philharmoniker, Wiener Symphoniker, Münchner Kammerorchester, DSO Berlin, WDR, Lucerne Festival Contemporary Orchestra, die Ensembles Intercontemporain, Klangforum Wien, Ensemble Modern Orchestra, Quatuor Diotima, Mondrian Ensemble, ensemble recherche, dirigiert von Pierre Boulez, George Benjamin, Jonathan Nott, Baldur Brönnimann, Sylvain Cambreling, James Gaffigan, Valery Gergiev, Pablo Heras-Casado, Gergely Madaras, Susanna Mälkki, Sakari Oramo, Matthias Pintscher, Emilio Pomarico, David Robertson, Peter Rundel, Michael Sanderling, Alexander Shelley, Markus Stenz, Bas Wigers, Mario Venzago u.v.a.
Seine Solostücke und -konzerte werden von Künstler:innen wie Carolin Widmann, Andreas Haefliger, Michael Barenboim, Tabea Zimmermann, Nils Mönkemeyer, Maximilian Hornung u.a. interpretiert.
Ammanns Werke werden verlegt vom Bärenreiter-Verlag und der Swiss Music Edition SME/musinfo.