Ο Δημήτρης Παπαδημητριάδης γεννήθηκε στην Αθήνα στις 14 Μαϊου του 1974.
Ολοκλήρωσε τη δευτεροβάθμια εκπαίδευσή του στην Ιωνίδειο Σχολή με αριστείο και βραβείο του Δήμου Πειραιά. Είναι απόφοιτος της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Κρήτης με τιμητικό δίπλωμα, και πτυχιούχος Master of Science του London School of Economics, Social & Political Sciences (Σχολή Οικονομικών, Κοινωνικών και Πολιτικών Επιστημών του Λονδίνου).
Ειδικεύτηκε στην ψυχιατρική στα νοσοκομεία του Royal Free & Associated Hospitals Rotation του Λονδίνου και στην ψυχοθεραπεία (γνωσιακή και συμπεριφοριστική ψυχοθεραπεία και γνωσιακή αναλυτική θεραπεία) στο Κέντρο Halliwick - Specialist Service for Personality Disorder (εξειδικευμένη υπηρεσία για τις διαταραχές προσωπικότητας) του Λονδίνου, όπου παρακολούθησε περιστατικά υπό εποπτεία.
Επίσης, έχει λάβει εξάμηνη ειδίκευση στην παθολογία στη θεραπευτική κλινική του Πανεπιστημίου Αθηνών και έχει παρακολουθήσει το μεταπτυχιακό πρόγραμμα «εισαγωγή στη γνωσιακή ψυχοθεραπεία» του Ερευνητικού Πανεπιστημιακού Ινστιτούτου Ψυχικής Υγιεινής.
Στη διάρκεια των προπτυχιακών σπουδών του διετέλεσε Πρόεδρος της Επιστημονικής Εταιρείας Φοιτητών Ιατρικής Ελλάδας και πρόεδρος της οργανωτικής επιτροπής του ετήσιου επιστημονικού συνεδρίου της. Επίσης διετέλεσε Γενικός Γραμματέας της European Medical Students’ Association (Ένωση Ευρωπαίων Φοιτητών Ιατρικής).
Στα πλαίσια των μεταπτυχιακών σπουδών του απασχολήθηκε μεταξύ άλλων με την πολιτική αποασυλοποίησης των ψυχικά πασχόντων και συνεργάστηκε με την Οργανωτική Επιτροπή των Ολυμπιακών Αγώνων «Αθήνα 2004» στη σύνταξη του φαρμακευτικού οδηγού των αγώνων και του οργανισμού της πολυκλινικής του ολυμπιακού χωριού. Πραγματοποίησε την πτυχιακή του εργασία με θέμα τη δημόσια υγεία στην Ελλάδα.
Υπηρέτησε το μεγαλύτερο μέρος της στρατιωτικής του θητείας στο 414 Στρατιωτικό Νοσοκομείο Ειδικών Νοσημάτων με καθήκοντα ειδικευόμενου ψυχιάτρου.
Έχει πραγματοποίησει διάφορες δημοσιεύσεις και ερευνητικές εργασίες και έχει βραβευτεί με το βραβείο καλύτερης ελεύθερης ανακοίνωσης στο πανελλήνιο συνέδριο γενικής ιατρικής. Επίσης, έχει τιμηθεί με ειδικό βραβείο της επιτροπής των δημοσιογράφων της Ελληνικής Ραδιοφωνίας (ΕΡΑ) και της Πανελλήνιας Ομοσπονδίας Μη Κυβερνητικών Οργανώσεων για την προώθηση του εθελοντισμού.
Είναι μέλος του Ιατρικού Συλλόγου Αθηνών και του Γενικού Ιατρικού Συμβουλίου της Μ. Βρετανίας, και συμμετέχει σε μη κυβερνητικές ανθρωπιστικές οργανώσεις.
