Nato a Ghent, in Belgio, nel 1991, si diploma in arti audiovisive alla KASK School of Arts della sua città. I suoi primi cortometraggi, Corps Perdu e L'Infini, fanno il giro dei festival internazionali vincendo numerosi premi e L'Infini viene addirittura candidato all'Oscar. Nel 2016 Dhont è borsista alla Cannes Cinéfondation per il copione di Girl, che sarebbe diventato il suo primo film: non a caso, vi si ritrovano alcuni temi cari al regista, come la danza, l'identità e la trasformazione. La passione per la danza ha spinto Dhont a collaborare regolarmente anche con il ballerino e coreografo Jan Martens, con cui tra gli altri ha firmato a quattro mani la performance The Common People. Presentato in anteprima all'ultimo Festival di Cannes, nella sezione Un Certain Regard, Girl viene osannato da critica e pubblico, ottenendo quattro premi e imponendo il giovanissimo regista tra le voci più promettenti del cinema europeo.
Nel 2022 è in concorso al Festival di Cannes con il nuovo film Close e si aggiudica il Gran Premio della Giuria (ex aequo con Stars at Noon di Claire Denis).