Из семьи театральных художников, в связи с еврейским происхождением матери вынужденных в 1939 году эмигрировать в
Уругвай
. Окончил гимназию, а затем университет в
Монтевидео
, где занимался в студенческом киноклубе, начал снимать короткометражные фильмы.
В 1961 году поступил в
Берлинский
художественный университет, в 1959 году снял первый собственный фильм (документальный). Работал на радио. Снялся в фильме Вима
Вендерса
Американский друг
(1977). Работал в документальном и игровом кино, на телевидении, первая игровая лента — исторический телевизионный фильм об итальянском анархисте начала XX в.
Эррико Малатесте
(1969). Многие фильмы Лилиенталя сняты за пределами Германии, не в Германии развивается и их действие. Нередко он обращался к произведениям латиноамериканских писателей.
Преподавал в
Кёльнской
художественной школе аудиовизуальных коммуникаций, в Немецкой академии кино и телевидения (Берлин).
Скончался 28 апреля 2023 года на 94-м году жизни
.