Dietrich Bonhoeffer nació, junto con su hermana gemela Sabine, en el seno de una familia de clase alta de Breslau (Alemania). Su padre, Karl Bonhoeffer, era profesor de neurología y psiquiatría en la Universidad de Berlín y director de la clínica psiquiátrica del Hospital Charité, también en Berlín.
Su madre era Paula von Hase, hija de la condesa Klara von Hase. De niño era un pianista dotado, y se pensaba que se convertiría en músico o seguiría los pasos de su padre y se haría médico. Sorprendiendo a todos los miembros de la familia, a los 14 años eligió la carrera de religión.
Asistió a la Universidad de Tubinga durante un año, recorrió Roma y volvió a Berlín en 1924 para matricularse en la Universidad de Berlín. Se graduó en la Universidad de Berlín en 1927 con un doctorado en teología.
En 1927, cortejó a la también teóloga Elizabeth Zinn, pero como ambos estaban más centrados en la religión que en su vida personal, la relación se esfumó en 1935. Entre 1928 y 1931, trabajó y estudió en España, Estados Unidos, México, Libia, Cuba y su país natal, Alemania. Se ordenó el 15 de noviembre de 1931 en la Iglesia de San Mateo de Berlín.
Cuando el Partido Nazi subió al poder en 1933, Bonhoeffer se convirtió en uno de los primeros líderes religiosos en oponerse al nazismo. Dos días después de que Adolf Hitler fuera nombrado canciller, pronunció un discurso radiofónico contra Hitler, pero el discurso radiofónico se interrumpió.
No está claro si se trató de un problema técnico o si fue saboteado por un partidario de Hitler, aunque en cualquier caso obligó a Bonhoeffer a publicar y distribuir el texto íntegro de su discurso, ya que sus razones clave contra el Partido Nazi se encontraban al final de su discurso y no fueron pronunciadas en antena.
Bonhoeffer fue también un destacado líder contra los prejuicios nazis hacia los judíos. Entre 1934 y 1935, fue pastor de dos iglesias de habla alemana, la de San Pablo y la de Sydenham, en Londres, Inglaterra, Reino Unido. En 1934, estuvo entre los que organizaron la Iglesia Confesante en Alemania.
Cuando el régimen nazi absorbió la corriente principal de la Iglesia luterana, comenzó a suprimir la Iglesia Confesante; como parte de ese esfuerzo, en agosto de 1936 se revocó la autorización de Bonhoeffer para enseñar en la Universidad de Berlín. También en 1936, recibió su título de doctor en teología.
En agosto de 1937, Heinrich Himmler declaró ilegal la enseñanza de la teología de la Iglesia Confesante, y el seminario clandestino de la Iglesia fue clausurado por la Gestapo al mes siguiente, con 27 pastores detenidos. Una de sus hermanas, Christine, se casó con Hans von Dohnanyi, un político alemán que también estaba descontento con el régimen nazi.
Fue Dohnanyi quien presentó a Bonhoeffer a los miembros de la inteligencia militar alemana Abwehr, cuyos más altos dirigentes conspiraron para derrocar a Hitler. En junio de 1939, viajó a Estados Unidos invitado por el Seminario Teológico de la Unión de Nueva York. Durante su estancia en Nueva York, también dirigió una congregación de inmigrantes alemanes. Añorando su país, regresó a su familia y colegas en Alemania.
En la Alemania de la guerra, el gobierno alemán nazi prohibió a Bonhoeffer hablar en público, y en 1940 se le exigió que informara regularmente de sus actividades. En 1941 se le prohibió publicar. Se unió a la Abwehr, donde ya había establecido contactos con colegas antinazis de ideas afines.
Viajó al extranjero, a los países ocupados por Alemania y a los neutrales, como Noruega, Suecia y Suiza, aparentemente para coordinar los esfuerzos de las organizaciones religiosas y sociales que se alineaban políticamente con Alemania; en realidad, se reunió con los que conspiraban para socavar a Alemania.
En algún momento de los primeros años de la década de 1940, se involucró en la planificación de atentados contra Hitler. Creía que había pecado por esos pensamientos asesinos, pero creía que se estaba sacrificando por un bien mayor para Alemania, y que podría responder ante Dios por tal pecado.
En mayo de 1942, se puso en contacto con el obispo anglicano George Bell, miembro de la Cámara de los Lores británica; se presentó un informe al ministro de Asuntos Exteriores británico, Anthony Eden, pero no se tomaron más medidas (Gran Bretaña había rechazado igualmente muchas ofertas de ayuda de diversos grupos dentro de Alemania en esa época).
El 6 de abril de 1943, Bonhoeffer y Dohnanyi fueron detenidos como resultado de las luchas políticas entre las organizaciones alemanas de las SS y la Abwehr. Bonhoeffer fue acusado de corrupción, de evadir el servicio militar y de utilizar su posición para eludir las órdenes de cese de las actividades eclesiásticas.
En ese momento, aún no se había descubierto su conspiración antinazi. Fue encarcelado en la prisión militar de Tegel, en Berlín. Durante su encarcelamiento de 18 meses en Tegel, un guardia simpatizante llamado Knobloch se ofreció a ayudarle a escapar, pero Bonhoeffer lo rechazó por miedo a las represalias contra su familia y su prometida Maria von Wedemeyer.
Tras el fallido Complot de Julio de 1944, que estuvo a punto de lograr el asesinato de Hitler, se inició un gran esfuerzo para dar caza a los conspiradores, y finalmente se establecieron conexiones entre Bonhoeffer y otros conspiradores. Fue trasladado al sótano de detención de la Oficina Central de Seguridad del Reich, y en febrero de 1945 fue enviado al campo de concentración de Buchenwald.
Algún tiempo después, fue trasladado al Campo de Concentración de Flossenbürg. El 4 de abril de 1945 se descubrieron los diarios del almirante Wilhelm Canaris, jefe de la Abwehr; al leerlos, Hitler condenó a muerte a todos los conspiradores de la Abwehr. El 8 de abril, el juez de las SS Otto Thorbeck lo condenó a muerte por orden de Hitler, y fue ejecutado en la horca al día siguiente.
