Родился 22 октября 1934 г. в Ташкенте (Узбекская ССР, ныне - Республика Узбекистан). Его отец - Эмиль-Ольгерд Иосифович Юнгвальд-Хилькевич (1898-1971), был народным артистом Узбекской ССР, художественным руководителем Ташкентского русского оперного театра им. Я. М. Свердлова. Мать - балерина Нина Ивановна Буйко (1909-1992).
В 1956 г. Георгий Юнгвальд-Хилькевич окончил Ташкентский архитектурный институт, в 1963 г. - Ташкентский театрально-художественный институт им. А. Н. Островского (ныне - Государственный институт искусств и культуры Узбекистана). В 1966 г. завершил обучение в Москве на Высших курсах сценаристов и режиссеров. Выпускник мастерской Леонида Трауберга и Юлия Райзмана.
Работал художником в Узбекском государственном академическом драматическом театре им. Хамзы (Ташкент), на киностудиях "Узбекфильм" и "Таджикфильм".
В 1966-1990 гг. Георгий Юнгвальд-Хилькевич являлся режиссером-постановщиком Одесской киностудии. Его дебютной работой стала комедия "Формула радуги" (1966; в прокат вышла только в 1988 г.). В 1969 г. режиссер снял два фильма - "Внимание, цунами!" и "Опасные гастроли" (среди исполнителей ролей были Владимир Высоцкий, Николай Гринько и Ефим Копелян).
В 1971 г. Георгий Юнгвальд-Хилькевич поставил военно-приключенческую картину "Дерзость" по повести Василия Земляка "Подполковник Шиманский". В 1976 г. вышла его музыкальная комедия-сказка по мотивам русских народных преданий "Туфли с золотыми пряжками".
Широкую известность получил многосерийный музыкальный фильм "Д'Артаньян и три мушкетера", снятый режиссером по роману Александра Дюма. Он вышел на экраны в 1979 г., главные роли исполнили Михаил Боярский, Вениамин Смехов, Игорь Старыгин и Валентин Смирнитский. Впоследствии Георгий Юнгвальд-Хилькевич выпустил продолжения этой ленты - "Мушкетеры двадцать лет спустя" (1992), "Тайна королевы Анны, или Мушкетеры тридцать лет спустя" (1993) и "Возвращение мушкетеров, или Сокровища кардинала Мазарини" (2009).
Среди других фильмов режиссера - "Двое под одним зонтом" (1983), "Выше радуги" (1986), "Искусство жить в Одессе" (1989), "Новогодний романс" (2003), "Адам и превращения Евы" (2005).
В создании некоторых своих фильмов Георгий Юнгвальд-Хилькевич участвовал как сценарист, также снимался в качестве актера. Среди картин с его участием - "Ах, водевиль, водевиль…" (1979), "Сезон чудес" (1985), "Узник замка Иф" (1988), "Аферы, музыка, любовь" (1997).
С начала 1990-х гг. Георгий Юнгвальд-Хилькевич проживал в Москве. C 1997 г. он работал главным режиссером в Театре кошек Юрия Куклачева, с 2003 г. - художником-оформителем в Московском академическом театре сатиры.
Георгий Юнгвальд-Хилькевич скончался 11 ноября 2015 г. в Москве на 82-м году жизни. Похоронен на столичном Троекуровском кладбище.
Являлся членом Союза кинематографистов РФ.
Заслуженный деятель искусств РСФСР и Украины (1995).
В 2000 г. в соавторстве с дочерью Натальей выпустил книгу "За кадром".
Был трижды женат. Первая супруга - Светлана Маркова, художник по костюмам на Одесской киностудии. От брака с ней - дочь Наталья (род. 1960). Вторая жена - балерина Татьяна Чернова. Третьей супругой была актриса Надира Мирзаева. От брака с ней - дочь Нина (род. 1997).