Demet Özdemir, 26 Şubat 1992 tarihinde Kocaeli'nin İzmit ilçesinde doğmuştur. Ailesinin boşanmasının ardından annesiyle birlikte İstanbul'a taşınan Demet, burada yeni bir yaşam kurmuştur. Ailesinde bir abla, Derya, ve bir abisi, Volkan, bulunmaktadır. Lise eğitimini akşam lisesinde tamamlayan Özdemir, genç yaşta dansa olan ilgisini keşfetmiş ve bu alanda eğitim almaya başlamıştır.
Dans yeteneği ile dikkat çeken Demet Özdemir, ünlü şarkıcı Bengü'nün dans ekibinde görev alarak adını duyurmaya başlamıştır. 2009 yılında, Mustafa Sandal’ın "Ateş Et" klibinde dansçı olarak yer almış ve kısa sürede sahne yeteneğiyle tanınmaya başlanmıştır.
2012 yılında, Pegasus reklam filmi ile televizyon ekranlarında tanınan bir isim haline gelmiştir. Ancak, oyunculuk kariyerine 2013 yılında "Sana Bir Sır Vereceğim" adlı dizide “Aylin” karakteriyle başlamıştır. Ardından, 2014 yılında Kıvanç Tatlıtuğ’un başrolünde olduğu "Kurt Seyit ve Şura" dizisinde “Alya” karakterini canlandırmış, büyük bir beğeni kazanmıştır.
2015 yılında sinema dünyasında da adım atan Demet Özdemir, "Tut Sözünü" adlı filmde “Demet” karakterini oynamıştır. Aynı yıl, Star TV'de yayınlanan "Çilek Kokusu" adlı dizide başrol oynayarak geniş bir izleyici kitlesine ulaşmıştır. Burada “Aslı” karakteriyle dikkatleri üzerine çekmiştir.
Özdemir, en büyük çıkışını 2018 yılında "Erkenci Kuş" adlı dizide "Sanem" karakteriyle yapmıştır. Başarılı performansı sayesinde, Ortadoğu'nun en prestijli ödül törenlerinden biri olan Murex D'or’da En İyi Kadın Oyuncu ödülüne layık görülmüştür.
Özdemir, 2022 yılında ünlü şarkıcı Oğuzhan Koç ile evlenerek hayatının yeni bir dönüm noktasına ulaşmıştır. Bugün, hem oyunculuk kariyerindeki başarıları hem de sahnedeki etkileyici performanslarıyla tanınan Demet Özdemir, Türk televizyon dünyasının önemli isimlerinden biridir.