Demir Özlü, öykü ve roman yazarı Tezer Özlü'nün ağabeyidir. Ödemiş İstiklâl İlkokulu, Ödemiş Ortaokulu, İstanbul Kabataş Erkek Lisesi'nde (1953) okudu. İlk şiiri Kabataş Lisesi öğrencilerinin çıkardığı Dönüm Dergisi ve daha sonra Türk Dili dergisinde yayınlandı. 1959 yılında İstanbul Üniversitesi Hukuk Fakültesi'ni bitirdi. 1961-1962 arası Paris'te Sorbonne Üniversitesi'nde Felsefe okuduktan sonra Türkiye'ye dönerek İstanbul Üniversitesi Hukuk Felsefesi ve Metodoloji Kürsüsü'nde 4 yıl asistanlık yaptı. Siyasal eylemleri nedeniyle işine son verilince avukatlık yapmaya başladı. 1969'da "Sakıncalı" olarak askere gitti ve yedeksubaylık hakkı elinden alınarak Muş'ta çavuş olarak askerlik görevini tamamladı. 1971'deki askeri müdahaleden sonra bir süre tutuklu kaldı. 1979'da Stockholm'e yerleşti. 12 Eylül 1980 darbesinden sonra vatandaşlıktan çıkarıldı. Türkiye'ye 1989'da dönebildi. Bu tarihten beri Stockholm ve İstanbul'da yaşıyor. İlk şiiri Kabataş Lisesi öğrencilerinin çıkardığı Dönüm, daha sonra Türk Dili dergisinde yayınlandı. Öykü, deneme, eleştiri ve çevirileri Mavi, A, Pazar Postası, Yeni Ufuklar, Soyut, Somut, Yeni Edebiyat, Gösteri ve Adam Öykü dergilerinde yayınlandı. 1980'den sonra roman, anlatı, anı ve gezi kitaplarına ağırlık verdi.