Deniz Bayramoğlu, 1975 yılında Malatya’da dünyaya geldi ve çocukluk yıllarını Pazar’da geçirdi. Üniversite eğitimine İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü’nde başlayan Bayramoğlu, üç yıl sonra gazetecilik tutkusunu takip etmek için eğitimi yarıda bıraktı.
Kariyerine CNN Türk’te borsa yorumcusu olarak adım atan Bayramoğlu, daha sonra İş Yemeği programını hem hazırlayıp hem sundu. 2008-2009 yayın döneminde Pelin Çift ve Alp Özgen ile birlikte 12-14 Güncel programını ekranlara taşıdı. Eylül 2009’dan itibaren hafta içi her sabah 09.00’da Parametre programını sunmaya başladı. Daha sonra Semiha Şahin ile birlikte hafta içi her gün Güne Merhaba programını sunan Bayramoğlu, 11 Mayıs 2020’den itibaren Kanal D Ana Haber Bülteni’nin sunuculuğunu üstlendi.
Prof. Dr. Uğur Batı ile birlikte kaleme aldığı Üzgün İnsandan Özgür İnsana isimli bir kitabı da bulunan Bayramoğlu, 6 Şubat 2013’te spiker Ece Üner ile Roma’da evlendi. Çiftin Güneş adını verdikleri bir kızları bulunmaktadır.