Юнгвальд-Хилькевич родился 22 октября 1934 года в Ташкенте Узбекской ССР. Его отец — Эмиль-Ольгердт Иосифович (1898–1971), был оперным режиссером, народным артистом Узбекской ССР (1939). Мать — Нина Ивановна (Буйко, 1909–1992) — балерина.
В 1950-х годах учился в Ташкенте на архитектора. В 1963 году окончил Ташкентский театрально-художественный институт имени А.Н. Островского. Работал художником в Ташкентском драматическом театре им. Хамзы, на киностудиях «Таджикфильм» и «Узбекфильм», был художественным руководителем Ташкентского мюзик-холла. В 1966 году окончил Высшие курсы сценаристов и режиссеров при Мосфильме (мастерская Леонида Трауберга). В 1966–1990 годах — режиссер-постановщик Одесской киностудии.
Фильмография Георгия Юнгвальда-Хилькевича насчитывает более 20 картин. Режиссерским дебютом стала комедия «Формула радуги», снятая им в 1966 году. В 1969 году выпустил два фильма — «Внимание, цунами» и «Опасные гастроли».
Известность пришла к режиссеру в 1978 году, после выхода многосерийного музыкального фильма «Д'Артаньян и три мушкетера». Спустя почти 15 лет Юнгвальд-Хилькевич снял продолжение — «Мушкетеры 20 лет спустя» (1992), затем на экраны вышла лента «Тайна королевы Анны, или Мушкетеры тридцать лет спустя» (1993) и «Возвращение мушкетеров» (2008).
Также в числе его работ — «Двое под одним зонтом» (1983), экранизация рассказов Исаака Бабеля «Искусство жить в Одессе» (1989), «Новогодний романс» (2003), «Адам и превращения Евы» (2005).
В создании некоторых своих фильмов Юнгвальд-Хилькевич участвовал как сценарист, также снимался как актер. Среди картин с его участием — «Ах, водевиль, водевиль...» (1979), «Сезон чудес» (1985), «Узник замка Иф» (1988), «Аферы, музыка, любовь...» (1997).
Заслуженный деятель искусств РСФСР. Заслуженный деятель искусств Украины.