Rocznik 1929 r., po ukończeniu szkoły średniej w Białymstoku, w 1948 r. studiował w Akademii Medycznej w Warszawie i pracował w ośrodku szkoleniowo-wychowawczym dla młodzieży.

     Wiosną 1951 r. został jako niezrzeszony wytypowany przez ZMP na Zlot Młodzieży w Berlinie, co postanowił wykorzystać do ucieczki na Zachód. Skontaktował się z nim agent MBP Jarosław Hamiwka „Kamiński” i tak Sosnowski nieświadomie został wciągnięty do operacji „Cezary”, czyli fałszywej V Komendy Zrzeszenia Wolność i Niezawisłość.
     Jego wyjazd do Berlina został zablokowany, ale w nocy z 5 na 6 stycznia 1952 r. przerzucono go przez zieloną granicę do Niemiec. Tam trafił na zorganizowany przez Delegaturę Zagraniczną WiN-u we współpracy z polskimi władzami wojskowymi na uchodźstwie i przy pomocy amerykańskich instruktorów kurs radiotelegrafistów z elementami szkolenia dywersyjnego. Program był wzorowany na szkoleniu cichociemnych w czasie II wojny światowej (polskim kierownikiem kursów był kpt. Stanisław Kolasiński, zrzucony do Polski w marcu 1943 r., kawaler Virtuti Militari). Wobec konfliktu w Korei USA szukały sojuszników wśród zniewolonych przez komunistów narodów Europy na wypadek spodziewanej III wojny światowej.
     W nocy z 4 na 5 listopada 1952 r. Dionizy Sosnowski, razem z innym absolwentem kursów, Stefanem Skrzyszowskim, został zrzucony z samolotu na Pomorzu. Tu przejęli ich, razem ze sprzętem i pieniędzmi, podający się za członków WiN-u funkcjonariusze bezpieki. Przez ponad miesiąc nieświadomi mistyfikacji spadochroniarze, umieszczeni w „konspiracyjnych mieszkaniach” w Radości i Warszawie, pisali raporty z przebiegu kursu i konspekty szkoleniowe.
     Podający się za konspiratorów ubecy pozwolili Sosnowskiemu na spotkania z narzeczoną Danutą. Wiedzieli, że obaj skoczkowie wyjawią więcej swoim „przełożonym” z WiN-u niż podczas nawet najbardziej morderczego przesłuchania. 6 grudnia 1952 r. Sosnowski i Skrzyszowski zostali aresztowani.
     W trakcie śledztwa, domyślając się stopniowo prowokacji i spodziewając kary śmierci, obaj podjęli dramatyczną próbę ratowania życia, zaprzeczając, że wykonywali misję szpiegowską. Zostali skazani na karę śmierci. Sosnowskiego próbowała ratować narzeczona Danuta – dotarła do ministra bezpieczeństwa, była przesłuchiwana przez bezpiekę. W liście, do dziś przechowywanym przez rodzinę Sosnowskiego, napisała: „Ukochani. To, co było, przysłoniło mi radość na całe życie, żadna siła nie zdoła zetrzeć z pamięci. Dyziek – to dla mnie rana nigdy niezagojona, to dla mnie świętość”.