Ο Δημήτρης Παπαγεωργίου γεννήθηκε  και μεγάλωσε  στα Γιάννινα.  Αποφοίτησε  από την Ζωσιμαία Σχολή  και εν συνεχεία από την Νομική Σχολή του Αριστοτέλειου Πανεπιστήμιου Θεσσαλονίκης. Στην μεταδικτατορική μεταπολίτευση ανέπτυξε έντονη πολιτική και κοινωνική δράση  στο μαθητικό  και στο φοιτητικό κίνημα   και  στους κοινωνικούς και πολιτικούς αγώνες και η  περίοδος   αυτή  σηματοδότησε  πολιτικά την μετέπειτα πορεία του.

Είναι δικηγόρος παρ Αρείω Πάγω και ασκεί μόνο μάχιμη δικηγορία. Διετέλεσε  μέλος του ΔΣ  του Νοσοκομείου Χατζηκώστα, μέλος της Επιτροπής διοίκησης του Εθνικού Σταδίου, μέλος του ΔΣ του Ναυτικού Ομίλου Ιωαννίνων. Είναι ιδρυτικό μέλος   και μέλος του ΔΣ  του Ομίλου Πολιτικού και Κοινωνικού προβληματισμού Ιωαννίνων  και μέλος του ΔΣ του παραρτήματος Ιωαννίνων  της Αντικαρκινικής εταιρείας. Είναι μέλος του ΠΑΣΟΚ από το 1975.

Διετέλεσε Γραμματέας  της  Νομαρχιακής Επιτροπής ΠΑΣΟΚ Ιωαννίνων , μέλος της Κεντρικής Επιτροπής του ΠΑΣΟΚ, και υποψήφιος βουλευτής ΠΑΣΟΚ το 2012 και 2015. Το 2019 εξελέγη Δημοτικός Σύμβουλος και από τον Σεπτέμβριο του ίδιου έτους μέχρι τον Φεβρουάριο του 2023 ήταν Πρόεδρος του Δημοτικού Συμβουλίου Ιωαννίνων.

Μετά την απώλεια του Μωυσή Ελισάφ αναδείχθηκε Δήμαρχος Ιωαννίνων.
Είναι παντρεμένος και πατέρας δύο παιδιών.