Ο Δημήτρης Καρβούνης γεννήθηκε στην Τσαριτσάνη. Σπούδασε μουσική στο Δημοτικό
Ωδείο Λάρισας με καθηγητή τον Γιάννη Τσανακά. Παρακολούθησε μαθήματα και πολλά σεμινάρια Διεύθυνσης Χορωδίας με τον Αντώνη Κοντογεωργίου, καθώς και με τους Cr. Wagner, G. Bredolo και Salv. Papagalo, ενώ το 1983 παρακολούθησε το θερινό σεμινάριο στο Zoltan Kodaly Pedagogical Institute of Music, στην Ουγγαρία.

Απ’ το 1985 μέχρι το 2005 συνεργάσθηκε με τον Μίκη Θεοδωράκη, μετέχοντας σε συναυλίες του με την Παιδική Χορωδία του ΔΩΛ. Συμμετείχε στην Α’ εκτέλεση, σ’ όλες τις μετέπειτα ελληνικές παρουσιάσεις και στη δισκογραφική παραγωγή του «Requiem», καθώς και σε πολλές συναυλίες του με τα έργα «Άξιον εστί» και «Πνευματικό  Εμβατήριο». Το 1994 παρουσίασε σε Α’ εκτέλεση και δισκογραφική παραγωγή τα «40 Παιδικά τραγούδια» στα οποία έκανε τη χορωδιακή επεξεργασία και την ενορχήστρωση μετά από ανάθεση του συνθέτη.