Filha do ator e radialista Urbano Lóes e da atriz Lídia Mattos, Dilma ingressou nas artes cênicas desde cedo e estreou no cinema em 1969, nos filmes Meu Nome é Lampião e Parafernália, o dia da caça.
Sua trajetória nas telonas ainda incluiu títulos importantes da pornochanchada, como Essa gostosa brincadeira a dois (1974), do qual ela também é roteirista. O longa é dirigido por Victor di Mello, com quem Dilma foi casada.
Como diretora, foram oito filmes, entre curtas, longas e documentários. Sua última participação no cinema foi em Cafuné, de 2005, dirigido por Bruno Vianna.
Na televisão foram poucos papeis, sendo o mais famoso deles o de Anita Medrado, em O bem amado (1973).
Dilma Lóes é mãe da atriz Vanessa Lóes, que por sua vez é casada com o ator Thiago Lacerda.