Родился в 1975 году в Иркутске в семье музыкантов. В 1990 году переехал в Москву и поступил в Центральную музыкальную школу при Московской консерватории. В 1991 году стал лауреатом Международного благотворительного общественного фонда «Новые имена», благодаря чему посетил с концертами более 40 стран. В 1993 году поступил в Московскую консерваторию, где его учителями были Алексей Наседкин и Сергей Доренский. Известность Мацуеву принесла победа на XI Международном конкурсе имени Чайковского в 1998 году
Несмотря на востребованность за рубежом, Мацуев считает приоритетом развитие филармонического искусства в регионах России и значительную долю концертных программ представляет на родине, ежегодно посещая с концертами более 30 городов, от Калининграда до Владивостока.
Денис Мацуев – Арт-директор Фонда имени Рахманинова. В 2006 году вошел в состав Совета по культуре и искусству при Президенте Российской Федерации, был удостоен звания «Заслуженный артист России». В 2010 году был награжден Премией имени Шостаковича, стал лауреатом Государственной премии Российской Федерации в области литературы и искусства. В 2011 году был удостоен звания «Народный артист России», стал Почетным профессором МГУ имени Ломоносова. В 2012 году возглавил Общественный совет при Министерстве культуры РФ. В 2014 году выступил на церемонии закрытия XXII Зимних Олимпийских игр в Сочи, стал Послом доброй воли ЮНЕСКО.