Ο Δημήτριος Καμπούρογλου ή Καμπούρογλους Γεννήθηκε στην Αθήνα, αλλά καταγόταν από το Φανάρι της Κωνσταντινούπολης και ήταν γιος του Γρηγορίου Καμπούρογλου, ιδρυτή της Εθνικής σκηνής και της λογίας Μαριάννας Σωτηριανού - Γέροντα, κόρης του Άγγελου Γέροντα. Βαφτίστηκε από τον αυλάρχη του Όθωνα, Π. Νοταρά. Σπούδασε νομικά στο πανεπιστήμιο Αθηνών και το 1877 αναγορεύτηκε διδάκτορας.

Αρχικά εργάστηκε ως δικηγόρος και στη συνέχεια ασχολήθηκε με την ιστορική αναδίφηση και την ιστοριογραφία με την οποία και ασχολήθηκε τελικά.

Από το 1873 έως το 1881 αναλαμβάνει την αρχισυνταξία της Εφημερίδας του εκδότη Δημήτριου Κορομηλά. Το 1881 διαφωνώντας με τον Κορομηλά, αποχωρεί από την αρχισυνταξία της εφημερίδας και ιδρύει τη δική του εφημερίδα, που την ονομάζει «Νέα Εφημερίς», ενώ το 1882 υπήρξε ένα από τα ιδρυτικά μέλη της «Ιστορικής και Εθνολογικής Εταιρείας της Ελλάδος».

Την περίοδο 1884-1886 ήταν διευθυντής του περιοδικού «Εβδομάς».

Το 1891 προσλήφθηκε στην Αρχαιολογική Υπηρεσία και τον επόμενο χρόνο διορίστηκε επιμελητής των χειρογράφων της Εθνικής Βιβλιοθήκης.

Την περίοδο 1904-1917 διετέλεσε διευθυντής της Εθνικής Βιβλιοθήκης, αλλά το 1917 με τον νόμο περί άρσης της μονιμότητας των δημοσίων υπαλλήλων παύθηκε από τη θέση του.

Το 1923 τιμήθηκε με το Αριστείο Γραμμάτων. Το 1927 έγινε το πρώτο διά εκλογής μέλος της Ακαδημίας των Αθηνών και την περίοδο 1934-1935 χρημάτισε Πρόεδρος της Ακαδημίας.

Πέθανε στις 21/02/1942.

Στις 19/04/1939 έγιναν τα αποκαλυπτήρια της προτομής του στην πλατεία Φιλομούσου Εταιρείας στην Πλάκα.

Πριν ακόμα ολοκληρώσει τη φοίτησή του στο Βαρβάκειο, είχε γράψει σατιρικούς στίχους και τρεις μονόπρακτες κωμωδίες: Η φθισιώσα, Αι αγχόναι, Η αγγελιοφοβία. Χάθηκαν όμως και οι τρεις.

Η ιστορική του έρευνα ως ιστορικού επικεντρώθηκε κυρίως στην περίοδο της Τουρκοκρατίας και αφορούσε μόνο την περιοχή της Αθήνας, γι' αυτό και του δόθηκε το προσωνύμιο «Αθηναιογράφος». Το 1896 ολοκληρώθηκε η έκδοση του τρίτομου έργου του «η Ιστορία των Αθηναίων» στο οποίο και εργάστηκε περισσότερο ως λαογράφος παρά ως ιστορικός.

Η ποιητική συλλογή «Η φωνή της καρδιάς μου» ήταν από τα σημαντικότερα έργα του. Η συλλογή βραβεύτηκε το 1873 στον Βουτσιναίο ποιητικό διαγωνισμό, ενώ στον ίδιο διαγωνισμό το 1874 επαινέθηκε, χωρίς να διακριθεί, ποιητική συλλογή του στην οποία σατίριζε και παρωδούσε το ρομαντικό ύφος των συγχρόνων ποιητών.

Πολλά έργα του τα έγραψε με το ψευδώνυμο  «αναδρομάρης».

Έργα του:

Η Ακρόπολις, 1872

Φαέθων, 1873

Πατρίς – Νεότης, 1874

Παλαιαί αμαρτίαι, Ποίηση, 1874

Ύμνοι εις τον Καλδερόν, 1884

Μούσα δραπέτις

Έρωτος Ημέραι, 1887

Ή ιστορία των Αθηναίων [Τρίτομο Ιστορικό διήγημα] (1889-1996)

Ή φωνή της καρδιάς μου [Ποίηση] (1872)

Ιστορίες από την παλιά Αθήνα [Ιστορικό διήγημα] (1892)

Διά τα παιδία, 1899

Λυρική Συλλογή, 1900

Μνημεία της ιστορίας των Αθηναίων [Τρίτομο ιστορικό διήγημα] (1893)

Απομνημονεύματα μιας μακριάς ζωής [Δίτομο Ιστορικό διήγημα ] (1913)

Οί χαλκοκονδύλαι [Διήγημα] (1913)

Ό αναδρομάρης [Διήγημα] (1914)

Ό ελαιών των Αθηνών[Διήγημα] (1914)

Μελέτη του βίου και της δράσεως του Παλαιών Πατρών Γερμανού [Ιστορικό διήγημα και χρονογράφημα] (1916)

Αθηναϊκά διηγήματα [ιστορικό διήγημα] (1915)

Αι Αθήναι που φεύγουν [διήγημα(1916)

Μύθοι και διάλογοι [Ιστορικό διήγημα] (1917)

Αττικοί έρωτες [διήγημα] (1918)

Θρύψαλλα [διήγημα] (1919)

Ό τρελός της Αθήνας [Ιστορικό διήγημα] (1919)

Ό αναδρομάρης της Αττικής [Ιστορικό διήγημα](1920).

Τοπωνυμικά παράδοξα [Ιστορικό διήγημα και χρονογράφημα] (1920)

Ή Δούκισσα της πλακεντίας [Διήγημα] (1921)

Αθηναΐκό αρχοντολόγιο-Μπενιζέλοι [Ιστορικό διήγημα και χρονογράφημα] (1921)

Αι παλαιαί Αθήναι [Ιστορικό διήγημα] (1922)

Μελέται και έρευναι 1923-1926 [Διήγημα και μελέτη έργου] (1927)

Ευσυνειδησία και Ασυνειδησία [διήγημα] (1924)

Ο Δημητριος Καμπούρογλου μετέφρασε τη «Νανά» του Εμίλ Ζολά και το «Μυστικά και φωναχτά» του Καλντερόν.