Quốc Dũng sinh năm 1951 tại Thái Lan. Năm 1954, gia đình ông hồi hương trở về Việt Nam. Năm 10 tuổi Quốc Dũng vào học tại trường Quốc gia Âm nhạc ở Sài Gòn và năm 16 tuổi ông tốt nghiệp thủ khoa môn nhạc pháp Tây phương. Sau khi đỗ Tú tài 2, Quốc Dũng vào học tại Viện Đại học Vạn Hạnh.

Đam mê âm nhạc từ nhỏ, 15 tuổi Quốc Dũng đã trình diễn mandolin trên truyền hình trong dàn nhạc. Ca khúc đầu tay Em đã thấy mùa xuân chưa được ông viết năm 17 tuổi. Sau đó ông viết nhiều ca khúc nổi tiếng khác như Mai, Đường xưa, Cơn gió thoảng, Chuyện ba người, Còn mãi nơi đây, Điệp khúc mùa xuân, Thoát ly, Hoang vắng...

Với khả năng sáng tác, biểu diễn và sử dụng mandolin, guitar, piano, trống, bass, keyboard, organ, Quốc Dũng là một trong những gương mặt tiêu biểu của nhạc trẻ thời đó.

Sau 1975, Quốc Dũng tiếp tục ở lại Việt Nam và hoạt động âm nhạc. Vợ của ông là ca sĩ Bảo Yến..

Ngoài vai trò nhạc sĩ, Quốc Dũng còn là diễn viên, từng đóng vai nam chính trong bộ phim Trường tôi của đạo diễn Lê Dân.