圣历元年（698）任司府丞。圣历中期，武则天求各宰相举荐尚书郎，狄仁杰独荐其子光嗣，由是拜地官（户部）员外，莅事有声。则天谓之曰：“祁奚内举，果得人也。”
神龙元年（705），任兵部郎中。
后外放为官，历任淄、许、贝三州刺史。
睿宗时期，狄光嗣母亲过世，遂上表请求卸职居丧，睿宗念他是功臣之后，欲夺情起复为太府少卿，遭狄光嗣坚决推辞。睿宗对此十分赞赏，认为他诚孝可嘉，赐狄光嗣敕曰：
朕念卿家门，忠於王室，夺卿情礼，以展殊思。屡表固陈，词理恳至，循环省览，有足可矜。今遂所请，用劝浮薄，待卿情理云毕，更俟后命。
《大唐赠使持节邛州诸军事邛州剌史狄公碑》（狄知逊碑）中记载，狄光嗣曾任鸿胪少卿：
“...有孝孙鸿胪（阙一字）卿光嗣（阙十四字）合官羽居丧有灭性之酷，惟孝将成父之志，见何（阙一字）之羸毁，孰不哀怜”
开元四年（716），任河南、河北检校捕蝗使。
开元七年（719），自汴州刺史转扬州大都督府长史，以罪贬歙州别驾卒。
族孙狄兼谟，刚正有祖风，曾奏劾吴士矩，官至御史中丞。
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