杜志國1954年出生于河北，16歲時考入天津警備區文工團，先學舞蹈，練了一段時間后轉到了話劇隊，在天津生活了7年。杜志國用兩個字涵蓋了他的藝術歷程“痛苦”，并且進一步解釋為“痛苦是一碗飯、一種情、一句過去的怨言”。

1985年，在導演周康渝執導的戰爭片《丁汝俊》中飾排長。1988年，搭檔陶澤如、申軍誼共同出演家庭倫理劇《歡樂英雄》，飾三福。

1989年，搭檔陳寶國、雷恪生共同主演清末民初懸疑恐怖劇《夜盜珍妃墓》，杜志國飾張辰；同年，在何群執導的公安劇《西行囚車》中飾鄭重里。1996年，主演李前寬、肖桂云聯合執導的革命歷史電影《七七事變》，飾何基灃。1997年，拍攝改編自二月河同名長篇小說由胡玫執導的歷史劇《雍正王朝》，飾年羹堯。

2001年5月，在吳子牛執導的古裝歷史劇《天下糧倉》，飾男主盧焯。2003年，搭檔王學兵共同參演另類警察戲《絕對控制》，飾反一號公安局長唐子杰。

2005年1月，搭檔唐國強領銜主演吳子牛執導的長篇歷史正劇《貞觀長歌》，飾侯君集；3月，與杜淳共同主演改編自古龍武俠小說的《大旗英雄傳》，飾反派冷一楓；8月，在龔若飛執導的首部反映黃河治理的作品《大河頌》，飾于成龍。

2006年5月，拍攝吳子牛執導的歷史政治驚險電視劇《大明天下》，飾東林黨領袖左都御史楊鏈。

2007年6月，與杜淳共同主演倫理懸疑劇《非親父子》，飾勝利集團老總“喬勝利”；9月，領銜主演張自強執導的以黑幫情仇為題材的電視劇《江湖兄弟》，飾黑幫大哥唐英明；同年，與杜淳合作主演翻拍劇《敵營十八年》，飾藤謙；10月，加盟家庭勵志劇《鳳穿牡丹》，飾刺繡宗師。

2008年5月，與杜淳領銜主演李三林執導的央視開年戲《走西口》，飾反二號“劉一刀”；隨后，又與陳寶國合作，出演紀實劇《震撼世界的七日》，飾師長“王遠征”；6月，與尤勇共同主演海軍建軍60周年獻禮片《滄海》，飾海軍政委“盧信泉”；8月，與溫崢嶸共同主演反映蠶絲工業百年發展的商戰片《風雨雕花樓》，飾顧翰墨；9月，與袁志博領銜主演首部以軍轉民為題材的電視劇《潮起兩江》，劇中與女星袁志博出演一對父女。

2009年1月，主演趙浚凱執導的講述湘西剿匪的電視劇《戰士》，飾寨主古若沖；5月，與

吳秀波領銜主演首部反映上海歷史變遷，前世今生的作品《上海上海》，飾上海灘關鍵人物王鼎松；7月，加盟國慶獻禮劇《平原槍聲》，飾地主蘇金榮；隨后，與劉佩琦共同主演軍事題材戰爭劇《軍禮》，飾國民黨高級將領曾信雄；同年，與杜淳共同主演抗日題材劇《虎膽雄心》，飾藤謙；9月，在趙浚凱執導的紅軍獻禮劇《烈火紅巖》中出演了一位陰險、狠毒的國民黨軍官顧紹良；11月，與朱雨辰共同主演江湖系列第二部《江湖絕戀》，飾反派季博康；11月30日，拍攝了張孝正執導的年代苦情戲《梨花淚》，飾戲班富春班班主蕭桂倫。

2010年5月，搭檔葉靜，拍攝以檢察官為題材的電視劇《最后防線》，飾老檢察官趙元普；8月，與杜淳共同出演獻禮建黨90周年作品《建黨偉業》；10月，拍攝吳子牛執導的反映河北吳橋雜技藝人闖蕩天下艱辛歷史的作品《闖天下》，飾自私成性，落魄有余的雜技班小人物秦小手；同年，參與趙浚凱導演，連奕名、童蕾主演的空軍諜戰戲《天陣》，飾演新中國第一任東北航校校長劉坤；與陶飛霏、王雷領銜主演現代諜戰劇《天敵》，飾陳局。

2011年5月，主演了趙浚凱執導的發生在山東煙臺牟平區雷神廟的抗日故事為背景

的《戰雷神》，飾鎮長周大馬；5月18日，與于榮光共同主演軍旅情感作品《從將軍到士兵》，飾國民黨將領唐祖禮；9月，與朱亞文共同出演營救軍事題材的作品《地火》，飾演國民黨派人士尚青城一角；10月，加盟了余少群主演的古裝宮廷歷史劇《隋唐英雄》，飾唐朝開國皇帝李淵；12月，主演游達志執導的紅色抗日動作劇《我的傳奇老婆》，杜志國在劇中演出王挺的父親；10月5日，加盟編劇高鋒創作,由導演楊文軍執導的人物歷史劇《獨有英雄》；10月21日，拍攝了黃祖權執導的古裝歷史戰爭劇《薛丁山》，飾王敖老祖；10月28日，加盟了寇振海、岳躍利、徐少強主演的抗日民族戰爭劇《我的抗戰》，飾隱退江湖的老鏢頭苗峰；同年，與岳躍利、馬婭舒共同主演民國苦情戲《郎本無情》，飾張守義。

2012年3月，與唐國強合作，參演了十八大獻禮劇《五星紅旗迎風飄揚2》；4月，杜志國與呂一丁搭檔主演了國安涉案劇《零度較量》，飾演警官李天平父親；8月，杜志國與兒子杜淳合作，并親自執導了公安題材作品《天網2012》；12月，拍攝海潤影視出口，曹云金主演的草根抗日劇《走，打鬼子去》，飾國民黨葉司令。

2013年3月，搭檔王強、金晨、萬弘杰領銜主演抗日戰爭劇《雪鷹》，飾奇門堂主，也是劇中胡鐵榮的好友；11月，與陳寶國共同主演根據湄公河“10.5”案件改編的電視作品《湄公河大案》，飾云南省公安廳副廳長關慶林。

2015年4月出演電影《三體》中雷志成一角。