کاوه دیلمی در سال ۱۳۱۹ در شهر رشت متولد شد و در سال ۱۳۵۴ به فراگیری موسیقی روی آورد. او ساز تار را نزد هوشنگ ظریف آغاز نمود و همچنین از رهنمودهای احمد عبادی بهره برد. دیلمی آموزش آواز ایرانی را نزد غلامحسین بنان آموخت.

کاوه دیلمی، ۱۰ بهمن ماه ۱۳۹۷ دارفانی را وداع گفت، مراسم تشییع این هنرمند روز جمعه ۱۲ بهمن ساعت ۱۲ در بهشت سکینه انجام می‌شود.

همچنین مراسم یادبود این هنرمند روز شنبه ۱۳ بهمن از ساعت ۱۶ الی ۱۷:۳۰ در مسجد الرضا واقع در میدان نیلوفر برگزار می شود.