Борис Дмитриевич Дуленков родился 8 июня 1918 года в Москве. Его родители умерли от тифа, когда мальчику не было еще и года, и его воспитывала тетя, которая и привила ему любовь к искусству.
В 1939 году Дуленков окончил областное художественное училище в Москве, где обучался у таких мастеров как Петровичев, Грицай, Крымов. В 1951 году он стал выпускником художественного факультета ВГИКа, после чего трудился на Центральной киностудии детских и юношеских фильмов имени Горького художником-постановщиком.
В 1956 году Дуленков становится членом Союза Художников СССР. В 1969 году удостоен звания Заслуженного художника РСФСР. В 1970 году получает Государственную премию Советского Союза за киноленту «Доживём до понедельника», а в 1970 году становится обладателем Госпремии России имени Васильевых за работу над легендарным сериалом «Семнадцать мгновений весны». Борис Дмитриевич награждался также Орденом Октябрьской революции. В 1982 году ему присуждено звание Народного художника РСФСР.
За свою творческую жизнь художник участвовал в работах над 35 фильмами, среди которых: «Евдокия», «Карнавал», «Сердце матери», «Им покоряется небо», а последним стал «Стеклянный лабиринт» в 1989 году. Его работы вошли в золотой фонд советского кино.
Умер Борис Дуленков 30 мая 1992 года в Москве. В октябре 1998 года в Белом зале Дома Кино России состоялось открытие выставки работ великого художника.