Dimosthenis Papadopoulos studierte Schauspielkunst in der „Veaki“ Schauspielschule, die er 1993 mit Auszeichnung abschloss. Er arbeitete in Athen u. a. am Nationaltheater und am Art Theater unter der Leitung von Regisseuren wie Mastorakis und Livathinos. Er spielte z. B. in Tschechows „Kirschgarten“, Euripides’ „Bakchen“ oder Becketts „Endspiel“. Für seine Interpretation von Dimitris Dimitriadis’ „Lethe“ – Monolog erhielt er 2011 den „Karlos Koun - Preis“ der Theaterkritiker. Im letzten Jahr spielte er unter der Regie von Torsten Fischer in Taboris „Mein Kampf“ am Ernst Deutsch Theater Hamburg.

Er spielte in Filmen wie Kokkinos „Mein Bruder und ich“  sowie Athanitis „200 + 1 Momente“. Für seine Rolle in Kokkinos „Das Ende der Epoche“ erhielt er den Preis des 39. Filmfestivals in Thessaloniki. Für seine Rolle in Pagoulatos „Johanna, ich liebe dich“ erhielt er den 1. Preis des Kurzfilm Festivals im griechischen Drama. Im Fernsehen hat er in mehreren Serien mitgewirkt. Für „Kosta Karyotakis“, basierend auf der Biografie des großen griechischen Dichters, erhielt er für die Titelrolle den Hauptpreis der Zeitung „Ethnos“. Als Regisseur inszenierte Dimosthenis Papadopoulos u. a. Becketts „Endspiel“ und Dostojewskis „Weiße Nächte“. Er unterrichtet an den Schauspielschulen „Veaki“ und „Embros“.