Ο Δημήτριος Κουρέτας γεννήθηκε στα Προσφυγικά της Πάτρας το 1962.
Σπούδασε Φαρμακευτική στο Πανεπιστήμιο Πατρών και στη συνέχεια έλαβε το διδακτορικό του στη Βιοχημεία από το Χημικό Τμήμα του Α.Π.Θ. Από το 1990 έως το 1992 εργάστηκε ως Ερευνητής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Harvard της Βοστώνης (ΗΠΑ).
Σήμερα είναι Καθηγητής Φυσιολογίας Zωικών Oργανισμών – Τοξικολογίας και Διευθυντής του ομώνυμου εργαστηρίου στο Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας.
Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν την αξιολόγηση της βιοδραστικότητας φυτικών πολυφαινολικών εκχυλισμάτων, την ανάπτυξη βιολειτουργικών τροφίμων και ζωοτροφών, την αξιολόγηση του ανθρώπινου μεταβολικού προφίλ και τη διερεύνηση των τοξικών επιδράσεων της μακροχρόνιας έκθεσης σε χαμηλές ποσότητες χημικών ουσιών. Έχει συνυπογράψει πάνω από 250 άρθρα δημοσιευμένα σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά με κριτές. Οι δημοσιεύσεις του έχουν αναφερθεί πάνω από 14.000 φορές με δείκτη h 68.
Έχει διατελέσει εμπειρογνώμονας της Ευρωπαϊκής Επιτροπής στην τεχνολογική πλατφόρμα «Foodforlife» τις περιόδους 2007-2013 και 2014-2020. Είναι συντάκτης (Associate Editor) στα επιστημονικά περιοδικά «Food and Chemical Toxicology» και «Environmental Research» και ακαδημαϊκός συντάκτης (Academic Editor) στα επιστημονικά περιοδικά «Oxidative Medicine and Cellular Longevity» και «Antioxidants».
Η δουλειά του στην καινοτομία των τροφίμων έχει βραβευθεί στην Ελλάδα και στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Το 2013-2014 ήταν αναπληρωτής Πρύτανης του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας και από το 2018 μέλος της επιτροπής εμπειρογνωμόνων της Ευρωπαϊκής Επιτροπής για χημικές και διατροφικές κρίσεις.
Από τον Ιανουάριο του 2019 είναι μέλος της Παγκόσμιας Ακαδημίας Επιστημών.