Он родился в Ташкенте 22 октября 1934 года в семье руководителя оперного театра и балерины. В Узбекинстане родители будущего режиссёра очутились, спасаясь от репрессий. Дед по материнской линии был полковником царской армии. Дед по отцовской линии происходил из шляхетского рода, владел железными дорогами в Польше и был женат на итальянке, родной сестре оперной дивы Лины Кавальери.
Появление на свет наследника было окутано мистикой. За несколько лет до его рождения умер четырёхмесячный старший брат Славочка, и после этого у матери никак не получалось зачать ребёнка. Тогда муж устроил ей встречу со знаменитым телепатом Вольфом Мессингом — тот напророчил, что ровно через два месяца супруги узнают радостную новость о долгожданной беременности. Предсказания провидца сбылись с точностью, и вскоре в этот мир пришёл Георгий.
Он рос активным ребёнком — любил играть в футбол, рано начал гонять на мотоцикле, при этом легко усваивая школьную программу. Все изменилось в 14 лет: Хилькевич получил серьёзную травму ноги, которая спровоцировала развитие остеомиелита. Отец чудом раздобыл дефицитный пенициллин и мальчика удалось спасти, но с тех пор его преследовали нестерпимые боли, от которых он постоянно терял сознание. Тогда врачи наложили ему гипс и прописали постельный режим на неопределённый срок.
В лежачем положении Юнгвальд-Хилькевич провёл целый год. Чтобы не сойти с ума, он начал взахлёб читать книги и прямо на больничной койке расписывал на специальном пюпитре ткани для театра. Именно в это время зародилась его любовь к произведения Александра Дюма — романы давали обездвиженному юноше надежду на светлое будущее. В гипсе он проходил несколько лет, но до конца так и не восстановился и хромал всю оставшуюся жизнь.
Его творческий путь начался в родном Ташкенте. Здесь Георгий окончил сначала архитектурный, а затем и театрально-художественный институт, работал художником на студии «Узбекфильм» и руководил Ташкентским мюзик-холлом. Набравшись опыта, режиссёр отправился покорять столицу. Поступил на Высшие курсы сценаристов и режиссёров, а вскоре уже снимал на Одесской киностудии свой дебютный фильм — фантастическую комедию «Формула радуги». Правда картина до зрителя дошла лишь спустя много лет: в ней усмотрели пародию на Никиту Хрущёва и отправили на полку.
Первый успех пришёл к Юнгвальд-Хилькевичу после премьеры его следующего фильма «Опасные гастроли» с Владимиром Высоцким в главной роли. А всесоюзная слава обрушилась на него, когда на экраны вышел музыкальный телефильм «Д’Артаньян и три мушкетёра» по роману любимого режиссёром Александра Дюма. Всего на счету Хилькевича 25 картин, среди которых — «Ах, водевиль, водевиль…», «Сезон чудес», «Выше Радуги», «Узник замка Иф», «Искусство жить в Одессе». Именно он открыл зрителям имена Александра Трофимова, Дмитрия Марьянова, Сергея Шнырёва и Анны Самохиной, впервые сняв их в своих картинах.
Несмотря на хромоту, Георгий Юнгвальд-Хилькевич был настоящим любимцем женщин и легко мог завоевать сердце даже самой первой красавицы. Именно такой была ташкентская девчонка Света Маркова, но обаятельному Георгию удалось очаровать неприступную девушку. Они поженились и вместе обосновались в Одессе, где Светлана получила место художника по костюмам. В браке на свет появилась дочь Наталья — впоследствии она стала журналистом и помогла отцу издать собственную книгу мемуаров.
Первый брак режиссёра разрушил роман на стороне. Балерина Татьяна Чернова блистала на сцене Узбекского театра оперы и балета, и Хилькевич просто не смог пройти мимо утончённой красавицы. У него и прежде случались интрижки, так что ради новой возлюбленной оставлять семью он не собирался. Но со временем оказалось, что с балериной его связывают не только пылкие чувства, но и общие интересы. Они поженились, и Татьяна стала настоящей правой рукой своего мужа — была его ассистентом на многих картинах, помогала подбирать актёров, давала советы. Поначалу режиссёр даже хранил верность второй супруге, но она сама случайно толкнула его в объятия другой.
Съёмочная группа фильма «Узник замка Иф» долго не могла подобрать подходящую актрису на роль наложницы Гайде. Чтобы отыскать девушку «без огня эмансипации в глазах» режиссёр Георгий Юнгвальд-Хилькевич отправил ассистентов в Ташкент — посмотреть учениц местного хореографического училища. Здесь-то и нашли 17-летнюю Надиру Мирзаеву — пластичную яркую красавицу. Увидев юную танцовщицу, Юнгвальд-Хилькевич потерял голову и даже не хотел утверждать её в картину, чтобы больше не встречаться с соблазном. Однако супруга и ассистент Татьяна Чернова, не подозревавшая о накрывших мужа чувствах, настояла, чтобы Надира начала сниматься.
Почти сразу 52-летний мэтр начал ухаживать за молодой актрисой, которая годилась ему в дочери. Та ответила взаимностью, а вскоре они стали жить в одном гостиничном номере. Разница в возрасте в 35 лет, казалось, не смущала только самих влюблённых: родители Надиры были против седовласого женатого избранника, а друзья Хилькевича говорили, что девушке от него нужны только роли и деньги. После съёмок Мирзаева уехала домой в Ташкент, получила работу в государственном ансамбле «Шодлик». Хилькевич регулярно наведывался к ней, но через шесть лет статус любовницы Надире опротивел: она переехала к возлюбленному в Одессу, они сняли комнату, и он наконец ушёл от жены.
Официально актриса и режиссёр поженились в 1995 году, а спустя два года у пары родилась дочь Нина, которую Хилькевич в детстве снял в нескольких своих фильмах. Третьей жене он подарил роль в ленте «Аферы, музыка, любовь…», которая стала её второй и последней работой в кино. Несмотря на постоянные пересуды и непонимание посторонних, супруги прожили вместе 27 лет.
В конце 90-х Георгий Юнгвальд-Хилькевич стал главным режиссёром, сценаристом и художником в Театре кошек Юрия Куклачёва и оформил множество спектаклей этого театра в России и за рубежом. За неделю до своего последнего дня рождения Хилькевич в последний раз вышел в свет — презентовал шоу, приуроченное к 25 юбилею кошачьего театра. 81-летний режиссёр скончался в 2015 году от острой сердечной недостаточности.