Der Bariton Ulf Dirk Mädler studierte Gesang an der Universität für Musik und Darstellende Kunst Mozarteum in Salzburg bei Karl Christian Kohn sowie Boris Bakow. Nach seinem Studium besuchte er die Meisterklasse für Lied und Oratorium bei Wolfgang Holzmair sowie Meisterkurse bei Brigitte Fassbaender, Edith Mathis, Sherrill Milnes, Harald Stamm und Bernd Weikl. In einer Aufführung von „Die Zauberflöte“ am Mozarteum gab er mit der Partie des Papageno sein Operndebüt.
Zwischen 1998 und 2001 folgten Gastengagements unter anderem am Salzburger Landestheater, dem Opernhaus Graz und dem Badischen Staatstheater Karlsruhe. Nach einem Gastengagement am Theater Magdeburg im Frühjahr 2001 war er dort zwischen April 2001 und Juli 2009 festes Ensemblemitglied. Während dieser Zeit erhielt er im Jahr 2002 von der „Gesellschaft zur Förderung des Theaters Magdeburg e. V.“ den Förderpreis.
Im Frühjahr 2005 erschien Ulf Dirk Mädlers erste CD (MDG 601 1242-2), für die er unter der Leitung von Christian Ehwald den Bariton-Part in Henzes 2. Violinkonzert übernahm. Diese CD-Produktion werteten die Juroren der Vereinigung „Preis der deutschen Schallplattenkritik“ als „eine der künstlerisch herausragenden Neuveröffentlichungen des Tonträgermarktes“ und zeichneten sie mit der Aufnahme in die Bestenliste 3/2005 aus.
Zu den Partien des Stipendiaten des „Richard-Wagner-Verbandes Magdeburg e. V." zählen unter anderem Zurga („Les pecheurs de perles“), Marcello („La Bohème“), Ping („Turandot“), Wolfram von Eschenbach („Tannhäuser“), Belcore („L'elisir d'amore“), Rigoletto („Rigoletto"), Figaro („Il barbiere di Siviglia“), Dr. Falke („Die Fledermaus"), Sam („Trouble in Tahiti“), Papageno („Die Zauberflöte“), Guglielmo („Così fan tutte“) und Figaro („Le Nozze di Figaro“).
Neben den klassischen Bariton-Partien sang er auch Partien in Barockopern, wie z. B. in Vivaldis „Orlando furioso" sowie Telemanns „Don Quichotte auf der Hochzeit des Comacho" und „Flavius Bertaridus", aber auch zahlreiche Male in modernen Stücken, wie z. B. in Menottis Opern „Amelia geht zum Ball" und „Die alte Jungfer und der Dieb" sowie die Partie des Bruno in der deutschen Erstaufführung der Kammeroper „Parthenogenesis" von James MacMillan. 2009 war er bei der Uraufführung von Ludger Vollmers Oper „Schillers Räuber - Rap 'n' Breakdance Opera" als Franz Moor zu erleben.
Gastengagements führten den Bariton u. a. ans Staatstheater Kassel, ans Staatstheater Braunschweig, sowie ans Teatro Verde in Venedig, wo er in der René-Kollo-Inszenierung der Strauß-Operette „Eine Nacht in Venedig“ den Pappacoda sang.
Im Herbst 2013 war er als Korowjew in York Höllers „Der Meister und Margarita“ an der Hamburger Staatsoper zu erleben, wo er bereits 2008 bei den Verdi-Wochen in „Rigoletto“ als Graf Ceprano gastierte.
Im Winter 2018 führte ihn ein Gastengagement als Dr. Falke in „Die Fledermaus“ erstmals an die Prager Staatsoper.
Regelmäßig gastiert Ulf Dirk Mädler an der Berliner Staatsoper Unter den Linden.
Seine Vielseitigkeit stellt Ulf Dirk Mädler auch mit einem breit gefächerten Konzertrepertoire unter Beweis. Im Herbst 2012 sang er Bachs „Kreuzstabkantate“ zusammen mit dem Thomanerchor und dem Gewandhausorchester Leipzig unter der Leitung von Thomaskantor Georg Christoph Biller. Im Oktober 2013 war er in Offenbach abermals in einer Uraufführung des Komponisten Ludger Vollmer zu erleben:
„Dantons Kuss" - Orchesterlieder, die eigens für seine Stimmes geschrieben wurden.
Im Januar 2015 wurde Ulf Dirk Mädler für drei Jahre zum Gastprofessor am Art Institute der Universität Jiujiang im Süden Chinas ernannt.