Георги Димитров е ученик на известния цигулков педагог Розенберг. Завършва Българската държавна консерватория в София със специалности оркестрово дирижиране при проф. Влади Симеонов и цигулка – при проф. Михаил Балкански. Специализира при Евгений Мравински и Арвид Янсонс в Санкт Петербург.
От 1972 Георги Димитров е диригент на Пловдивската филхармония, а от 1981 – главен диригент и директор на Русенската опера, както и диригент в Софийската опера.
В периода 1990-1995 ръководи Симфоничния оркестър на Сан Марино. Награден е с най-високото отличие на Републиката – Кавалер на ордена „Санта Агата“.
От сезон 1995/1996 Георги Димитров е музикален директор и главен диригент на Пловдивската филхармония. Като ръководител на Оперно-филхармонично дружество – Пловдив реализира множество проекти, турнета в страната и чужбина на състава, както и участие в откриването на Европейския месец на културата – Пловдив (1999), предавано директно по Евровизия.
Дирижирал е всички български оркестри и е канен като гост-диригент в Русия, Румъния, Унгария, Германия, Италия, Полша, Чехия, Куба, Мексико, Испания, Швейцария и др. Внушителният му репертоар включва симфонични произведения, оперни заглавия, кантатно-ораториални творби. Редовно провежда майсторски класове по дирижиране и журира в международни конкурси за диригенти.
Германският вестник „Зюдкурир“ – Баден Вюртемберг, пише за него: „Трябва да споменем българския гост-диригент Георги Димитров, който поставя себе си и своето превъзходно дирижиране винаги в служба на процъфтяващата под неговите ръце музика. С деликатни движения той създава със своя „инструмент” – оркестъра, светове от звуци и потапя слушателите в едно нереално удивление”…
За българската публика остава паметно изпълнението на операта „Отело“ през 2015 г. под негово диригентство. В концерта участват хорът и оркестърът на Българското национално радио и певците Красимира Стоянова, Мариус Влад, Руси Ников, Гергана Русекова и др. Със съставите, с които е работил, диригентът е изпълнявал много произведения на български композитори – Панчо Владигеров, Любомир Пипков, Лазар Николов, Константин Илиев, Георги Тутев, Петър Христосков, Симеон Пиронков, Иван Спасов, Васил Казанджиев, Красимир Кюркчийски, Божидар Абрашев, Георги Арнаудов и др.
На 10 февруари 2021 г. Баварското радио BR-KLASSIK излъчи директно, без публика, концерта „Италианска нощ“ със солист Красимира Стоянова и Мюнхенския радиооркeстър, дирижиран от маестро Георги Димитров. На 21 януари звездният сезон на Софийската филхармония предложи още една изцяло Бетовенова програма. Беше изпълнен Концертът за цигулка в ре мажор, оп. 61 и Симфония № 8 във фа мажор оп. 93. На пулта беше Георги Димитров, а солист Лия Петрова.
А през февруари 2024 големият български диригент и Софийската филхармония представят изцяло Моцартова програма, която включва Увертюра „Лучио Сила“ Концерт за цигулка и оркестър №3 в сол мажор, К.216; Симфония №36 „Линц“ в до мажор, К.425 със солист виртуозния цигулар Юлиан Рахлин.
През 2022 г. диригентът бе отличен с Националната награда "Акад. Марин Големинов" за своята забележителна творческа биография и половинвековен опит в областта на симфоничната, оперната и кантатно-ораториалната музика.