Dienes nacque in Transilvania, nell'Austria-Ungheria, il 18 dicembre 1913, e lasciò casa all'età di 15 anni dopo il suicidio della madre. Dienes viaggiò attraverso l'Europa per lo più a piedi, fino al suo arrivo in Tunisia. In Tunisia ha acquistato la sua prima macchina fotografica, una Retina 35mm. Ritornato in Europa arrivò a Parigi nel 1933 per studiare arte e poco dopo acquistò una Rolleiflex. Dienes iniziò a lavorare come fotografo professionista per il quotidiano comunista L'Humanité e fu impiegato dall'Associated Press fino al 1936, quando lo stilista parigino Captain Molyneux notò il suo lavoro e lo esortò a diventare un fotografo di moda. Nel 1938 l'editore di Esquire , Arnold Gingrich gli offrì un lavoro a New York City e contribuì a finanziare il passaggio di Dienes negli Stati Uniti. Una volta negli Stati Uniti, Dienes ha lavorato per le riviste Vogue e Life, nonché per Esquire . Quando non lavorava come fotografo di moda, Dienes viaggiava negli Stati Uniti fotografando la cultura dei nativi americani, comprese le riserve Apache, Hopi e Navajo e i loro abitanti. Insoddisfatto della sua vita di fotografo di moda a New York, Dienes si trasferì in California nel 1944, dove iniziò a specializzarsi in nudi e paesaggi. Oltre a Monroe, Dienes fotografò anche attori famosi come Elizabeth Taylor, Marlon Brando, Henry Fonda, Shirley Temple, Ingrid Bergman, Ronald Reagan, Jane Russell, Anita Ekberg e Fred Astaire. De Dienes si sposò due volte e morì di cancro l'11 aprile 1985.

Nel 1945 Dienes incontrò la diciannovenne Marilyn Monroe, allora chiamata Norma Jean Baker, che era una modella sui libri della Blue Book Model Agency di Emmeline Snively. Snively raccontò a Dienes di Norma Jean e la suggerì per il suo progetto di fotografare nudi artistici. Nelle sue memorie Dienes descrisse la prima volta che incontrò Monroe dicendo "...era come se mi fosse accaduto un miracolo. Norma Jean sembrava essere come un angelo. Per qualche istante stentai a crederci. Un angelo terreno e dall'aspetto sexy! Inviato espressamente per me!" La sua serie di scatti pin-up di lei a Tobay Beach a Long Island, a Oyster Bay, New York divenne notevole. Norma Jean si era recentemente separata dal marito, James Dougherty, e aveva raccontato a Dienes del suo desiderio di diventare un'attrice. Dienes era stato precedentemente presente al primo incontro di Monroe e sua madre in sei anni, e aveva presuntuosamente annunciato a sua madre che lui e Monroe si sarebbero sposati. Le sue fotografie di Monroe di questo viaggio furono vendute ampiamente e lui guadagnò molti più soldi dalle immagini, e non offrì a Monroe una percentuale sulle vendite, né la pagò sui profitti. Dienes la incontrò successivamente il Labor Day nel 1946, con il suo nuovo nome di Marilyn Monroe. Successivamente lavorarono insieme nel 1952, dove le sparò al Bel Air Hotel e nel 1953, dove lei gli telefonò alle 2 del mattino e lo portò in una stanza buia. strada dove ha usato i fari della sua macchina per illuminarla, fotografandola con gli occhi spalancati e senza trucco. Dienes l'ha vista viva l'ultima volta nel giugno 1961. Del loro ultimo incontro disse che "...il suo successo fu una farsa, le sue speranze frustrate...il giorno dopo lasciò un bouquet fuori dalla mia porta: una selezione delle sue ultime foto. Sorridente, radioso - assolutamente fuorviante; Non immaginavo che questo fosse il nostro ultimo addio.