1979 yılında İstanbul’da dünyaya gelen Deniz Hamzaoğlu, oyuncu Hayati Hamzaoğlu’nun oğludur. Eğitim hayatının ilk yıllarını Yalova’da tamamlayan Hamzaoğlu, üniversite döneminde farklı alanlara yönelerek İstanbul Üniversitesi Arkeoloji, Anadolu Üniversitesi Kamu Yönetimi ve Selçuk Üniversitesi Radyo-Televizyon ve Sinema bölümlerinde eğitim aldı. Öğrencilik yıllarında müziğe de ilgi duyan sanatçı, çeşitli gruplarda gitar çalarak sahne deneyimi kazandı.
2002 yılında Selçuk Üniversitesi Devlet Konservatuvarı Tiyatro Bölümü’nü kazanarak oyunculuk alanına odaklanan Hamzaoğlu, mezuniyetinin ardından aynı üniversitede rejisörlük üzerine yüksek lisans yaptı. Profesyonel kariyerine Antalya ve Konya Devlet Tiyatroları ile Antalya Şehir Tiyatrosu’nda oyuncu ve reji asistanı olarak başladı. Daha sonra İstanbul’a yerleşerek tiyatro çalışmalarını burada sürdürdü.
Kariyeri boyunca birçok tiyatro projesinde oyuncu, yönetmen ve sanat yönetmeni olarak görev alan Hamzaoğlu, ulusal ve uluslararası festivallerde hem sahne önü hem de sahne arkasında aktif rol aldı. Akademik alanda da çalışmalar yürüten sanatçı; Selçuk Üniversitesi, Çukurova Üniversitesi ve çeşitli eğitim kurumlarında oyunculuk, diksiyon ve yönetmenlik dersleri vererek deneyimlerini öğrencilerle paylaştı.
Tiyatroya olan bağlılığını sürdüren Deniz Hamzaoğlu, aynı zamanda sinema ve televizyon projelerinde de yer alarak çok yönlü sanat hayatına devam etmektedir.