Tanulmányait a szegedi és a budapesti orvosi egyetemen végezte, majd 1949 és 1970 között a Semmelweis Orvostudományi Egyetemen dolgozott. 1970-79-ben a Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Központ Biokémiai Intézetének munkatársa volt, 1979-től a Központi Kémiai Kutatóintézet Farmako-biokémiai és mikrobiológiai-fiziológiai osztályvezetője, majd nyugdíjasként tudományos tanácsadója. Kutatási területe: anyagcsere-szabályozási problémák, különösen az enzimszintézis szabályozása.
A tudóst 1973-ban választotta levelező tagjává a Magyar Tudományos Akadémia, 1985-től pedig az MTA rendes tagja. Tagjai sorába választotta a New York Academy of Sciences is. Munkásságát 1967-ben ismerték el Akadémiai Díjjal.
Az MTA Dénes Gézát saját halottjának tekinti, temetéséről később intézkednek.
