Ο Δημήτρης Καρβούνης γεννήθηκε στην Τσαριτσάνη. Ήρθε για πρώτη φορά σε επαφή με τη μουσική, μέσα απ’ την καλλιτεχνική κίνηση (Χορωδίες & Μπάντα), που είχε αναπτύξει στην Ελασσόνα ο Γιάννης Τσανακάς, με τον οποίο και συνέχισε τις μουσικές του σπουδές στο Δημοτικό Ωδείο Λάρισας. Η ουσιαστική σπουδή του πάνω στη χορωδιακή μουσική έγινε κοντά στο μεγάλο Έλληνα μαέστρο Αντώνη Κοντογεωργίου, με τον οποίο παρακολούθησε μαθήματα και πολλά σεμινάρια Διεύθυνσης Χορωδίας. Παρακολούθησε επίσης σεμινάρια χορωδιακής μουσικής 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 1983 μέχρι το 2014 δίδαξε Μουσική στη Μέση Εκπαίδευση, στο 6ο Γυμνάσιο Λάρισας. Καθηγητής θεωρητικών στο Δημοτικό Ωδείο Λάρισας απ’ το 1981 μέχρι το 1995. Το 1990 δίδαξε μουσική στο σεμινάριο θεατρικής παιδείας Θεσσαλικού Θεάτρου. Τακτικός συνεργάτης της Δημοτικής Ραδιοφωνίας Λάρισας, τις περιόδους 1990 – 91 & 1993 – 94. Απ’ το 1981 μέχρι σήμερα διευθύνει την Παιδική Χορωδία του Δημοτικού Ωδείου Λάρισας, ενώ το φθινόπωρο του 2002 του ανετέθη η διεύθυνση και της Μικτής Χορωδίας του ΔΩΛ με ομόφωνη απόφαση του Δ.Σ. του ΔΩΛ. Από το 1988 μέχρι το 2006 διηύθυνε την Ανδρική Χορωδία του Μουσικού Συλλόγου Λάρισας και από το 1993 μέχρι το 1997 την Παιδική Χορωδία του Δημοτικού Ωδείου Βόλου. Το 1997 ίδρυσε, σε συνεργασία με άλλους Λαρισαίους μουσικούς, το Μουσικό Σύνολο «ΕΝΩΔΕΙΑ», το οποίο επίσης, διευθύνει μέχρι σήμερα. Ως διευθυντής χορωδιών έχει δώσει πάνω από 450 συναυλίες, σε πολλές πόλεις της Ελλάδας, στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών και στο Ηρώδειο, καθώς και σε πολλές πόλεις του εξωτερικού (Ιταλία, Γερμανία, Ουγγαρία, Πολωνία, Κύπρος, Σουηδία, Βουλγαρία κ.α.), παρουσιάζοντας πάνω από 500 έργα χορωδιακής μουσικής, πολλά απ’ αυτά σε Α’ εκτέλεση ή σε Α’ ελληνική παρουσίαση.
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 του συναυλίες με τα έργα «Άξιον εστί» και «Πνευματικό Εμβατήριο». Το 1994 παρουσίασε σε Α’ εκτέλεση και δισκογραφική παραγωγή τα «40 Παιδικά τραγούδια» του Μίκη Θεοδωράκη, στα οποία έκανε τη χορωδιακή επεξεργασία και την ενορχήστρωση μετά από ανάθεση του συνθέτη. Η εργασία του με τη χορωδιακή επεξεργασία των «Παιδικών τραγουδιών» για παιδική χορωδία και πιάνο εκδόθηκε απ’ τον εκδοτικό οίκο «Παπαγρηγορίου – Νάκας» το 1994, ενώ υπό έκδοση είναι και η ολοκληρωμένη ενορχήστρωση των «Παιδικών τραγουδιών» απ’ τον γερμανικό εκδοτικό οίκο Schott. Εργασία του – παρουσίαση για τα «Παιδικά τραγούδια» δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Φωνόγραφος» της Τρίπολης το 1995, ενώ με το ίδιο θέμα ήταν εισηγητής στο Διεθνές Συμπόσιο για τα 80 χρόνια του κορυφαίου μας συνθέτη που διοργανώθηκε στα Χανιά το καλοκαίρι του 2005. Εργασία του για τη ζωή και το έργο του Μίκη Θεοδωράκη παρουσιάστηκε σε ημερίδα στον Άγιο Νικόλαο της Κρήτης το 1995 και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Λόγου και Τέχνης «Ελίτροχος» της Πάτρας το 1996.
Συνεργάσθηκε επίσης με το συνθέτη Νίκο Κυπουργό, ηχογραφώντας μουσική του για το Θέατρο και τον Κινηματογράφο, ενώ συμμετείχε σε πολλές συναυλίες του με κυριότερες αυτές του «Κηποθέατρου» στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών, και στο Μέγαρο Μουσικής Θεσσαλονίκης.
Ως διευθυντής της Ανδρικής Χορωδίας του ΜΣΛ, συνεργάσθηκε στην παρουσίαση της 13ης Συμφωνίας του Dm. Schostakowitsch, με την Κρατική Ορχήστρα Θεσσαλονίκης στο Ηρώδειο (1990), και με την Κρατική Ορχήστρα Αθηνών στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών (1996).
Συνεργάσθηκε επίσης με το Μάνο Χατζιδάκι, το Σταύρο Ξαρχάκο, τον Αντώνη Κοντογεωργίου, τον Άλκη Μπαλτά, το Λουκά Καρυτινό, το Μουσικό Σύνολο «Μάνος Χατζιδάκις», τη Λαϊκή Ορχήστρα «Μίκης Θεοδωράκης», το Μουσικό Θέατρο Βόλου, το Μουσικό Σχολείο Καβάλας, ενώ ιδιαίτερα σημαντική ήταν η μακρά συνεργασία του με το Θεσσαλικό Θέατρο και τον Κώστα Τσιάνο.
Το 2018 πραγματοποίησε σειρά συναυλιών με τη Μικτή Χορωδία του ΔΩΛ και την Ενωδεία. Ειδικότερα συναυλία Τιμής και μνήμης για τον Παναγιώτη Παπαθανασίου (14/1, Μικτή ΔΩΛ), συναυλία με το Piandemonium 920 και 21/1, Μικτή ΔΩΛ), συναυλία – ρεμπέτικες καντάδες (10/09, Μικτή ΔΩΛ – Ενωδεία), αφιέρωμα Μίκη Θεοδωράκη «Άξιον εστί» – Συμφωνική Βόλου (16/09, Μικτή ΔΩΛ), Όλη η Ελλάδα για το Μίκη (19/09, Μικτή ΔΩΛ), συμμετοχή στη συναυλία της Φιλαρμονικής του ΔΩΛ (23/10, Μικτή ΔΩΛ) και αφιέρωμα στον Brecht – Βασίλη Τενίδη: Ο κύκλος με την κιμωλία (21/11, Μικτή ΔΩΛ – Ενωδεία).
