Hendrik Diels volgde lessen aan het Koninklijk Conservatorium Antwerpen bij Flor Alpaerts: harmonie, contrapunt, fuga en compositie. Hij trok vervolgens naar Bazel en kreeg er zijn dirigentenopleiding bij Karel Nef en Felix Weingartner. In 1931 werd hij dirigent van het orkest bij de Koninklijke Vlaamse Opera. Hij maakte naam als Wagnerdirigent. In 1939 richtte hij het Filharmonisch Orkest van Antwerpen op. Met dit orkest voerde hij bijna uitsluitend muziek van Vlaamse componisten uit en tijdens de Tweede Wereldoorlog ook Duitse muziek. In 1942 werd hij eredirigent van de Opera in Keulen en artistiek directeur van de Antwerpse Opera. Hij was ook regelmatig dirigent op Vlaams-nationale zangfeesten. In 1944 diende hij naar Berlijn te vluchten. In 1945 werd hij gearresteerd en in 1949 werd hij tot drie jaar gevangenis veroordeeld wegens culturele collaboratie. Het jaar daarop was hij actief als dirigent, vanaf 1956 voltijds, nadat hij eerherstel had verkregen. Hij dirigeerde in de operahuizen van Gelsenkirchen en Augsburg. In België dirigeerde hij het Omroeporkest en het orkest van de Nationale Opera. In 1964 werd hij gedelegeerd bestuurder van Sabam. Hij overleed in Parijs terwijl hij een internationale conferentie over auteursrechten bijwoonde.