Szanowna Pani,
niezależnie od tego, czy posługujemy się pełnym wyrażeniem, czy tylko jego skrótem, mamy dwie możliwości: p.o. dyrektor i p.o. dyrektora. Jeśli zastosujemy pierwszą konstrukcję, to w zdaniach, w których całość pełni inną funkcję niż podmiot, będziemy odmieniać wyraz dyrektor: pismo od p.o. dyrektora, podziękowałem p.o. dyrektorowi, rozmawiałam z p.o. dyrektorem, rozmawiałem o p.o. dyrektorze. Jeśli posłużymy się konstrukcją p.o. dyrektora (Jestem p.o. dyrektora), która zresztą jest uznawana za mniej poprawną niż pierwsza, to zawsze słowo dyrektora wystąpi w dopełniaczu: podziękowałem p.o. dyrektora, rozmawiałem z p.o. dyrektora, rozmawiałem o p.o. dyrektora.
Z poważaniem