Ο Δημήτρης Κολλάτος γεννήθηκε στις 9 Ιουνίου 1937 στην Αθήνα. Έγραψε την πρώτη του ποιητική συλλογή το 1956, μαθητής στο λύκειο. Το 1959-1960 ίδρυσε το Πειραματικό Θέατρο Τσέπης ανεβάζοντας σε ένα υπόγειο της οδού Στουρνάρη έργα όπως η Φαλακρή τραγουδίστρια του Ιονέσκο και το Τέλος του παιχνιδιού του Μπέκετ. Σκηνοθέτησε την «Ιφιγένεια εν Ταύροις» του Ευριπίδη με Ιφιγένεια τη Μαριέτα Ριάλδη και τον Οκτώβριο του 1961 ανέβασε την παράσταση στο Παρίσι με πρωταγωνιστές τους Arlette Baumann, Roger Jandly κ.α.. Το γαλλικό περιοδικό "L'Express" τη χαρακτήρισε "μία άνοιξη στο γαλλικό θέατρο". Με την μούσα του Arlette Baumann που πρωταγωνίστησε στις ταινίες του, απέκτησε δύο γιους, τον Αλέξανδρο και τον Άλκη.
Το 1962 γύρισε την πρώτη του ταινία μικρού μήκους Αθήνα Χι Ψι Ξι που βραβεύτηκε στο Φεστιβάλ Κινηματογράφου Θεσσαλονίκης. Ακολούθησε η μεσαίου μήκους ταινία του Ελιές το 1964, που επίσης βραβεύτηκε. Το 1966 η μεγάλου μήκους ταινία του Θάνατος του Αλέξανδρου αν και στο Φεστιβάλ Κινηματογράφου Θεσσαλονίκης αγνοήθηκε από τα επίσημα βραβεία, πήρε τρία βραβεία Κριτικών (καλύτερης ταινίας, καλύτερου σεναρίου, καλύτερης μουσικής) και γνώρισε όχι μόνο καλλιτεχνική αλλά και εισπρακτική επιτυχία.
Κατά τη διάρκεια της δικτατορίας στην Ελλάδα εγκαταστάθηκε μόνιμα στη Γαλλία, όπου ανέβασε 20 θεατρικές παραγωγές, δημιουργώντας το Θέατρο της Τέχνης (Théatre de l'Art) στο Παρίσι. Εκεί παρουσίασε, μεταξύ άλλων, το θεατρικό έργο του Γυναίκα του Σωκράτη, ένα μονόλογο με πρωταγωνίστρια τη σύζυγό του Αρλέτ Μπωμάν που ανέβασε στο θέατρο Τέχνης. Η πρεμιέρα έγινε στις 22 Δεκεμβρίου 1973. Επιλέχτηκε ως καλύτερη παράσταση της χρονιάς, παρουσιάστηκε στο θέατρο των εθνών στις Βρυξέλλες και επαναλήφθηκε τον Ιανουάριο του 1975 και το Σεπτέμβριο του 1976. Γύρισε επίσης την ταινία Συμπόσιο (1972) με θέμα τον έρωτα και την ομοφυλοφιλία. Το 1974 ανέβασε το θεατρικό του έργο Καλησπέρα κύριε Τσέχοφ με συμπρωταγωνίστριες την Αρλέτ Μπωμάν και την Φανί Αρντάν.
Μετά την επιστροφή του στην Ελλάδα το 1975, άρχισε να ανεβάζει μια σειρά παραστάσεων που από πολλούς θεωρήθηκαν πως έχουν ως στόχο την πρόκληση (όπως τα "Σόδομα και Γόμορρα") ή τον πολιτικοκοινωνικό ακτιβισμό και όχι την τέχνη, όπως οι "Οι εφοπλιστές", Άγιος Πρεβέζης που έγινε και ταινία (1982), Οι Γιατροί. Κέρδισε ωστόσο τις συμπάθειες με τη μαχητική του στάση όσον αφορά τα δικαιώματα των αυτιστικών παιδιών, ορμώμενος από την προσωπική του εμπειρία με τον γιο του Άλκη και τη δημιουργία ειδικού χώρου στην Αίγινα για τα αυτιστικά παιδιά.
Στην αυτοβιογραφική ταινία Ζωή με τον Άλκη (1988) το ρόλο του αυτιστικού νεαρού έπαιξε ο άλλος του γιος, Αλέξανδρος Κολλάτος, που βραβεύτηκε με ειδική μνεία για την ερμηνεία του στο ρόλο του αυτιστικού αδελφού του. Ο Αλέξανδρος έκτοτε έγινε ηθοποιός και σκηνοθέτης. Ενώ η ταινία, Κόκκινα τριαντάφυλλα σου έκοψα (1993), μιλά όχι μόνο για την εμπειρία ενός γονιού με αυτιστικό παιδί αλλά και για την αυτοκτονία της συζύγου του Αρλέτ Μπωμάν. Στην ταινία του Αλέξανδρος και Αϊσέ (1998), πάλι με πρωταγωνιστή τον γιο του Αλέξανδρο, προσεγγίζει το θέμα της μουσουλμανικής μειονότητας μέσα από μια ερωτική ιστορία, ενώ με τη Διαθήκη του ιερέα Ζαν Μεσλιέ (2009) επιστρέφει στο θέμα της θρησκείας και τον ρόλο της εκκλησίας.
Το 1977 γύρισε τη μεσαίου μήκους Η Γαλλία του Ζισκάρ, μια κριτική ματιά στη Γαλλία της δεκαετίας του '70. Στην τηλεόραση είχε για ένα χρόνο δική του εκπομπή με τίτλο Ο Κολλάτος χωρίς λογοκρισία. Το 1989 και ξανά το 2013 έθεσε υποψηφιότητα ως ευρωβουλευτής. Το 2011 δημιούργησε την Ένωση Πολιτών Πόρτα-Πόρτα, μια νέα μορφή πολιτικής παρέμβασης που οργάνωνε διάφορα "χάπενινγκ" διαμαρτυρίας κατά της πολιτικής ηγεσίας, της παρέμβασης ξένων δυνάμεων στη χώρα κ.α. Το 2014 γύρισε την ταινία Διόνυσος, με θέμα την Ελλάδα της κρίσης, που συμμετείχε στο Φεστιβάλ Θεσσαλονίκης. Το 1993, στο 34ο Φεστιβάλ Κινηματογράφου Θεσσαλονίκης, απονεμήθηκε στον Κολλάτο ειδικό βραβείο για το θέμα της ταινίας του "Κόκκινο τριαντάφυλλο σου έκοψα".
