Емил Димитров е роден на 23 декември 1940 г. в град Плевен, в семейство на артисти-илюзионисти. Баща му е Димитър Димитров, известен като Факира Мити.
Mайка му е французойката Анастасия Димитрова (по мъж), асистентка на Мити, с артистично име Мадам Сиси, рано развела се с баща му и завърнала се във Франция, тя често бива посещавана в родината си от Емил.
Като ученик се увлича по рисуването и по класическата музика, започва да композира с акордеона си, участва в училищни пиеси. Заради свиренето на акордеон, в по-късните си години записва песента си „Акордеон“, в която пее: „Акордеон, а ти ми беше младостта…“
През 1970 г. излиза един от най-големите му хитове – „Моя страна“, който по-късно става песен на столетието.
Общо за целия си живот издава близо 30 албума, като 55 милиона копия са продадени в Русия.
Емил Димитров става известен във Франция, запознава се с Шарл Азнавур и Далида. Песента „Моя страна“ под названието „Моника“ е записана на френски, немски, италиански, испански. Водещи европейски звукозаписни компании сключват договори за записване и издаване на негови песни през 1970-те години.
Пее заедно, на една сцена, с Джани Моранди, Рики е Повери, Йосиф Кобзон и Алла Пугачова. Във Франция го очаква блестяща кариера, но тъгува по родината и се завръща обратно в България.
Емил Димитров става първият български член на Съюза на френските композитори.
Вратите на Съюза на българските композитори обаче остават затворени пред него, заради липса на музикално образование.
Женен е за кратко за Грета Ганчева (ж.1966 г.).
От брака си с Мариета Гьошева (ж.1968 г., разв.1991 г.) има син – Емил Димитров-син, който издава албуми с хитовете на баща си през последните години.
