
Емил Димитров е роден на 23 декември 1940 г. в Плевен, в семейство на артисти-илюзионисти.
Баща му е Димитър Димитров, известен като Факира Мити. Майка му е французойката Анастасия Димитрова (по мъж), асистентка на Мити с артистично име Мадам Сизи, рано развела се с баща му и завърнала се във Франция, тя често бива посещавана в родината си от Емил.

През 1960 г. е приет да следва актьорско майсторство във ВИТИЗ „Кръстьо Сарафов“ в класа на Желчо Мандаджиев. През същата година дебютира като певец в концерт с водещ Коста Цонев и изпълнява своята авторска песен „Арлекино“, акомпанирайки си на акордеон. Това поставя началото на една дълга и успешна кариера като поп изпълнител, музикант и композитор. През 1969 г. започва да изнася концерти и във Франция, като всички френски радиостанции излъчват песните му. Най-големи успехи има в СССР и Франция.
През 1968 г. изнася концерт с френския изпълнител Енрико Масиас на стадион „Динамо“ в Москва пред 90 000 души, което е абсолютен рекорд за български изпълнител. През 1969 г. завода за грамофонни плочи „Балкантон“ издава 850 000 броя плочи от първия рецитал на певеца за СССР.
Неговата песен „Моя страна“ става песен на столетието. Тя оглавява и първата класация на ТОП 500 най-велики български песни.
Емил Димитров е първият български изпълнител, който въвежда фолклорни мотиви в популярната музика. Също той първи въвежда и хардрок аранжиментите в българската музика – с албума си „Танцувайте с Емил“.
Той е най-продаваният български изпълнител – с 65 милиона продадени копия от албумите си в света. Носител на три платинени плочи. Легенда в страните от Източния блок.
Песента му „Джулия“ става европейски хит в края на 1972 г., като заема челни места в много европейски класации.
Емил Димитров е единственият български певец и композитор с десет хита в европейските класации, включително в чартовете на Франция, Белгия и Холандия.
В репертоара си певецът има над 400 композиции, 280 от които са авторски.
За 39-годишната си кариера Емил Димитров издава над 30 албума, създава над 350 песни, продава 65 милиона копия от албумите си по целия свят, изнася над 7000 концерта в европейски, азиатски и африкански страни. Считан от мнозина за „Крал на песента“, „българският Хулио Иглесиас“, „Жилбер Беко от София“ и „Синатра на Изтока“. Често е наричан „Кралят на българската поп музика“.
Емил Димитров става първият българин член на Съюза на френските композитори през 1971 г. Вратите на Съюза на българските композитори обаче остават затворени пред него, поради липса на музикално образование.
Емил Димитров умира на 30 март 2005 година в София.
На 15 май 2018 г. е открит негов паметник в родния му град в рамките на поредица прояви по случай празника на града. Двуметровата бронзова фигура на певеца се намира до Големия фонтан на Водната каскада. Автор на монумента е популярният скулптор Константин Симеонов – Костика, който е бил близък приятел на Димитров. Средствата за изграждане на паметника са набрани чрез мащабни дарителски инициативи, в които се включва и Министерството на отбраната, което дарява материала за изработване. Проектът за паметника е избран с национален конкурс.