Денис Лупачев родился в 1975 году в музыкальной семье. Учился в специальной музыкальной школе при Санкт-Петербургской консерватории, затем в Высшей Национальной консерватории в Париже (класс Алена Мариона), где на выпускных экзаменах был удостоен первого приза. Окончил аспирантуру Высшей школы музыки в Мюнхене (класс Андраша Адорьяна, 2002).
Победитель международного конкурса Leonardo de Lorenzo (Италия, 1999), лауреат фестиваля «Виртуозы 2000» (1993), обладатель специального приза жюри международного конкурса флейтистов в Кобе (Япония, 1997).
С 1998 года – солист оркестра Мариинского театра. Выступал как солист с Владикавказским симфоническим оркестром, оркестром «Санкт-Петербург камерата», оркестром Мариинского театра, с дирижерами Туганом Сохиевым и Михаилом Агрестом. С 2010 года активно сотрудничает с Государственным академическим камерным оркестром России и Камерным оркестром Новосибирской филармонии.
Ведет активную сольную концертную деятельность как в России, так и в Европе, Японии и США, принимал участие в музыкальных фестивалях: Saimaa Music Festival (Финляндия, 2002), Musicare Реджио Эмилия (Италия, 2001), Leonardo De Lorenzo (Италия, 2000), «Музыкальный Олимп» в Санкт-Петербурге (2000). В 2002 году выступал на фестивале «Звезды белых ночей», где под управлением дирижера Джанандреа Нозеды исполнил Concerto grosso №1 Альфреда Шнитке в версии для флейты и гобоя, сделанной для Вячеслава Лупачева, отца Дениса (партия гобоя - Алексей Огринчук). В 2005 году исполнял с Борисом Тищенко его концерт для флейты, фортепиано и оркестра в рамках фестиваля « Русская зима» (Москва).
С 1998 года Денис Лупачев возглавляет ансамбль «Солисты Мариинского театра», который выступал по всему миру, в том числе на таких известных сценах, как Théâtre du Chatelet (Париж), на «Фестивале Красного моря» в Эйлате (Израиль) и на Музыкальном фестивале в Миккели (Финляндия). Ансамбль записал два компакт-диска, во время работы над которым Денис Лупачев выступал в качестве руководителя, продюсера и солиста.
С 2004 по 2007 год Денис Лупачев преподавал в Санкт-Петербургской государственной консерватории. Проводит мастер-классы в России и Италии. С 2007 года участвует в проекте «Река талантов», созданном для поддержки молодых музыкантов Санкт-Петербургским Домом музыки.