Γεννήθηκε στην Αθήνα το 1928. Σπούδασε αρχιτεκτονική στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο (ΕΜΠ), απ’ όπου αποφοίτησε το 1952.
Από το 1945 έως το 1947 μαθήτευσε.. κοντά στον ζωγράφο Παναγιώτη Μάρθα. Από το 1953 έως το 1959 ήταν επιμελητής στο ΕΜΠ, στον Δημήτρη Πικιώνη και στον Νίκο Χατζηκυριάκο-Γκίκα. Την περίοδο 1959-1996 ήταν καθηγητής στο Τμήμα Αρχιτεκτόνων στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ) και από το 1983 έως το 1988 διετέλεσε Πρύτανης του Πανεπιστημίου.
Διετέλεσε υπουργός Παιδείας στην τελευταία κυβέρνηση του Ανδρέα Παπανδρέου το 1993
Ο Δημήτρης Φατούρος ήταν από το 1996 ομότιμος Καθηγητής στο ΑΠΘ.
Ο Δημήτρης Φατούρος ήταν από το 1996 ομότιμος Καθηγητής στο ΑΠΘ.
Το 2014 αναγορεύτηκε επίτιμος διδάκτωρ του Πανεπιστημίου Πατρών. Τo 1966-67 ήταν Visiting Fellow στο Πανεπιστήμιο Yale. Δίδαξε, έδωσε διαλέξεις σε πολλά πανεπιστήμια της Ευρώπης, των ΗΠΑ και αλλού.
Το ζωγραφικό του έργο, έως το 1966 που διακόπτεται, παρουσιάστηκε στην Ελλάδα σε ομαδικές και ατομικές εκθέσεις (Αθήνα 1957, Ύδρα 1962) καθώς και σε ομαδικές στο Παρίσι, στη Ρώμη, στη Φλωρεντία και αλλού. Έχουν κυκλοφορήσει πολλά βιβλία του για την τέχνη και την αρχιτεκτονική και έχει πολλές δημοσιεύσεις σε ελληνικά και ξένα περιοδικά, σε συλλογικούς τόμους και λεξικά.
Το αρχιτεκτονικό του έργο έχει δημοσιευθεί σε ελληνικά και ξένα περιοδικά και άλλες εκδόσεις, κι έχει παρουσιαστεί σε ντοκιμαντέρ και μονογραφίες στην Ελλάδα και στο εξωτερικό. Έκθεση με το αρχιτεκτονικό του έργο πραγματοποιήθηκε το 2009 στο Μουσείο Μπενάκη της οδού Πειραιώς και το 2010 στο Τελλόγλειο Ίδρυμα Τεχνών του ΑΠΘ.
Επίσης, το έργο του έχει παρουσιαστεί σε ομαδικές και ατομικές εκθέσεις στο εξωτερικό, στη Φραγκφούρτη, στο Παρίσι και στο Μιλάνο.
Ήταν ιδρυτικό μέλος σε Επιστημονικές, Πολιτισμικές Εταιρείες, όπως η Ελληνική Εταιρεία Αισθητικής, το Ελληνικό Ινστιτούτο Αρχιτεκτονικής, υπήρξε εκλεγμένος πρόεδρος του Πανελληνίου Συλλόγου Αρχιτεκτόνων (ΣΑΔΑΣ) γενικός διευθυντής Ανώτατης Εκπαίδευσης ΥΠΕΠΘ, πρόεδρος του Εθνικού Κέντρου Κοινωνικών Ερευνών, υπουργός Παιδείας Σεπτέμβριος 1993 – Ιούνιος 1994, πρόεδρος του Κρατικού Μουσείου Σύγχρονης Τέχνης, πρόεδρος του Κέντρου Ελληνικής Γλώσσας.
Το ζωγραφικό του έργο, έως το 1966 που διακόπτεται, παρουσιάστηκε στην Ελλάδα σε ομαδικές και ατομικές εκθέσεις (Αθήνα 1957, Ύδρα 1962) καθώς και σε ομαδικές στο Παρίσι, στη Ρώμη, στη Φλωρεντία και αλλού. Έχουν κυκλοφορήσει πολλά βιβλία του για την τέχνη και την αρχιτεκτονική και έχει πολλές δημοσιεύσεις σε ελληνικά και ξένα περιοδικά, σε συλλογικούς τόμους και λεξικά.
Το αρχιτεκτονικό του έργο έχει δημοσιευθεί σε ελληνικά και ξένα περιοδικά και άλλες εκδόσεις, κι έχει παρουσιαστεί σε ντοκιμαντέρ και μονογραφίες στην Ελλάδα και στο εξωτερικό. Έκθεση με το αρχιτεκτονικό του έργο πραγματοποιήθηκε το 2009 στο Μουσείο Μπενάκη της οδού Πειραιώς και το 2010 στο Τελλόγλειο Ίδρυμα Τεχνών του ΑΠΘ.
Επίσης, το έργο του έχει παρουσιαστεί σε ομαδικές και ατομικές εκθέσεις στο εξωτερικό, στη Φραγκφούρτη, στο Παρίσι και στο Μιλάνο.
Ήταν ιδρυτικό μέλος σε Επιστημονικές, Πολιτισμικές Εταιρείες, όπως η Ελληνική Εταιρεία Αισθητικής, το Ελληνικό Ινστιτούτο Αρχιτεκτονικής, υπήρξε εκλεγμένος πρόεδρος του Πανελληνίου Συλλόγου Αρχιτεκτόνων (ΣΑΔΑΣ) γενικός διευθυντής Ανώτατης Εκπαίδευσης ΥΠΕΠΘ, πρόεδρος του Εθνικού Κέντρου Κοινωνικών Ερευνών, υπουργός Παιδείας Σεπτέμβριος 1993 – Ιούνιος 1994, πρόεδρος του Κρατικού Μουσείου Σύγχρονης Τέχνης, πρόεδρος του Κέντρου Ελληνικής Γλώσσας.