Zuletzt arbeitete Dirk Leutloff als stellvertretender Chefarzt sowie Leiter der Sektion Endoprothetik und Fusschirurgie in der Abteilung für Orthopädie und Unfallchirurgie an der Asklepios Klinik Birkenwerder, seit 2013 gleichzeitig als Leiter des Endoprothetikzentrums Birkenwerder. Von 1989 bis 1995 studierte Leutloff in Berlin, wo er auch seine berufliche Laufbahn begann. Fast zehn Jahre war er nach der Ausbildung an der Universitätsklinik und Poliklinik für Orthopädie der Medizinischen Fakultät der Humboldt-Universität Berlin (Charité) tätig, zuletzt als Oberarzt.