Кинокарьера Мэтта Диллона стартовала в 1979 году. Еще в 15-летнем возрасте парень сыграл в криминальной драме Джонатана Каплана «Over the Edge» («За гранью»). В начале 80-х артист отметился ролями в таких лентах, как «Little Darlings» («Маленькие прелестницы»), «My Bodyguard» («Мой телохранитель»), «Tex» («Текс») и «Liar's Moon» («Лживая Луна»).
В 1983 году вместе с восходящей звездой Томом Крузом снялся у легендарного режиссера Френсиса Форда Копполы в фильме «The Outsiders» («Изгои»). В том же году и у того же Копполы Matt Dillon сыграл в легендарной драме «Rumble Fish» («Бойцовая рыбка»). Лента завоевала культовый статус и сделала Мэтта Диллона звездой американского независимого кино. Затем последовали главные роли в лентах «Target» («Мишень»), «Rebel» («Бунтовщик»), «The Flamingo Kid» («Парень из “Фламинго”»), «Native Son» («Родной сын») и «The Big Town» («Чикаго Блюз»).
В 1989 году Диллона накрыла новая волна успеха, после роли Боба в «Аптечном ковбое» («Drugstore Cowboy») Гаса Ван Сента. В 1992 году Matt Dillon сыграл у Кэмерона Кроу в мелодраме «Singles» («Одиночки»). В том же году снялся вместе с Дензелом Вашингтоном в биографическом фильме Спайка Ли «Malcolm X» («Малкольм Икс»). Также отметился ролями в кинокартинах «The Saint of Fort Washington» («Святой из форта Вашингтон»), «Mr. Wonderful» («Мистер Прекрасный»), «Golden Gate» («Золотые ворота»), «To Die For» («Умереть во имя»), «Frankie Starlight» («Звезды Фрэнки»), «Grace of My Heart» («Утеха сердца моего»), «Wild Things» («Дикость») и других.
В 1999 году стал лауреатом кинопремии «MTV Movie Awards» в номинации «Лучший злодей» за роль в комедии «There's Something About Mary» («Все без ума от Мэри»).
В 2002 году Matt Dillon дебютировал в качестве режиссера и сценариста с фильмом «City of Ghosts» («Город призраков»).
В 2004 году артист исполнил одну из главных ролей в драме Пола Хаггиса «Crash» («Столкновение»). За что был номинирован на такие премии, как «Золотой глобус», «Оскар» и «Британская киноакадемия» в категории «Лучшая мужская роль второго плана». Позднее Мэтт Диллон принял участие в следующих кинопроектах: «You, Me and Dupree» («Он, я и его друзья»), «Old Dogs» («Так себе каникулы»), «Takers» («Мальчики-налетчики») и «Armored» («Инкассатор»).
