Acad. Dumitru Murariu s-a născut pe 21 septembrie 1940, în localitatea Ungureni, judeţul Botoşani. Umează studiile primare şi gimnaziale în satul natal, apoi se înscrie la Liceul nr. 1 de băieţi (actualmente Colegiul Naţional "August Treboniu Laurian") din Botoşani.
"Nu sunt genial, în niciun caz, dar conștiincios da", mărturisea târziu academicianul de astăzi, dovedind o modestie rară în vremurile noastre. A învățat în familie cinstea, a văzut în părinții săi ce înseamnă demnitatea și munca.
”Am avut parte de o copilărie fericită, în care și cu treabă și fără, cutreieram dealurile învecinate și, mai mult, îi ceream tatălui meu să mă ia și pe mine când plecau la Botoșani (24 km), miercurea, la iarmaroc. La tot pasul prin oraș, eram fascinat de mulțimea de lume, grăbită să-și rezolve treburile pentru care ajunseseră în oraș. ”Treburile” mele erau să mi se cumpere înghețată, bomboane și dacă mai rămâneau bani – covrigi”, spune Academicianul Dumitru Murariu, care își amintește și cum a început pentru el, în anii 40, clasa I: ”Fiind născut pe 21 septembrie 1940, înscrierile pentru școală erau pană la 1 septembrie, iar domnul director al școlii nu mă înregistrase și ”nu aveam ce să caut în școală”, pentru că nu împlinisem 7 ani. Mama mă pregătea și mă trimitea la școală, în fiecare zi. Domnul director mă trimitea acasă. Mama îmi poruncise să vin acasă odată cu ceilalți copii din clasa I. La un moment dat, domnul director m-a supus unei evaluări. M-a întrebat ce poezii știu. I-am recitat primele strofe din ”Luceafărul”. Întrebat dacă știu vreo rugăciune, i-am spus pe nerăsuflate Crezul. A urmat ”proba” de aritmetică, să spun câte picioare are o găină, dar un cal? Da, o găină și un cal? I-au plăcut răspunsurile și mi-a zis că pot veni la școală în fiecare zi. La sfârșitul anului școlar mi-a acordat premiul I, cu coroniță și ”Povestiri” de Ion Creangă”.
În anii 40, ai unei Românii greu încercate, rușii ocupaseră Basarabia și Bucovina de Nord, sărăcia mușca din viața botoșănenilor cu disperare. Au fost vremuri triste, inimaginabil de grele”, spune academicianul
”După distrugerile din timpul războiului și instaurarea regimului socialist (la acea vreme), după daunele de război care trebuiau plătite (prin toate avuțiile solului și subsolului țării) către Uniunea Sovietică, după despărțirea Moldovei prin hotarul de pe Prut, Dumnezeu ne-a încercat și cu o secetă care îi determina pe oameni să-și vândă ce aveau prin casă (în special covoarele de pe pereți) sătenilor din zonele sudice ale țară, unde recoltele au fost ceva mai rodnice. Ce îmi amintesc din acea vreme? Numai grozăvii: mâncam mămăliguță din făină de orz; borșul de lobodă era la ordinea zilei; având grădina cu porumb semănat până sub streașina casei, iar cineva a stat la pândă (în porumb) până când a răsturnat mama mămăliga pe fundul de lemn, pe care ”l-a înșfăcat”… și dus a fost. Îmi amintesc ”cugetările” sărmanilor oameni – ”goliciunea înconjură, dar foamea dă de-a dreptul”. Și îmi mai amintesc cum, vara, se întorceau oamenii plângând acasă, de la aria de treierat grâul, pentru că totul (absolut totul) trebuia colectat (sub stricta supraveghere a milițienilor) pentru ”iubitul Stalin și poporul rus”. Și de asemenea îmi mai amintesc cum pe ulițele satului oamenii vorbeau în șoaptă că vor veni americanii să ne scape… că doar nu ne vor lăsa ei asupriți… Speranțele au crescut după moartea lui Stalin, dar au trebuit să mai treacă aproape 40 de ani, ca visul lor să devină realitate”.
A absolvit studiile universitare la Facultatea de Biologie-Geografie a Universităţii "Al Ioan Cuza" din Iaşi, secţia de biologie-zoologie, în anul 1966.
În perioada 1966-1969 a lucrat ca hematolog-bacteriolog la Spitalul "Sf. Pantelimon" din Bucureşti şi a realizat în anul 1968, în colaborare, prima sa lucrare ştiinţifică, tipărită în revista "Ftiziologia" a Societăţii Ştiinţelor Medicale din Bucureşti.
Începând cu anul 1969 a fost încadrat, în urma unui concurs, ca îndrumător-muzeu, muzeograf, muzeograf principal la Muzeul Naţional de Istorie Naturală "Grigore Antipa".
În anul 1975 şi-a susţinut public teza de doctorat, cu tema Anatomia, histologia şi histochimia glandelor tegumentare specializate la mamiferele insectivore din România, sub coordonarea ştiinţifică a prof. emerit Gheorghe T. Dornescu, la catedra de Anatomie comparată a Facultăţii de Biologie din Universitatea din Bucureşti.
În cercetarea de laborator s-a remarcat prin descrierea originală a structurii, histologiei şi histochimiei celor 10 tipuri de glande tegumentare specializate, de pe corpul mamiferelor insectivore. Analizând contactul direct al tegumentului mamiferelor cu mediul înconjurător şi influenţa acestuia asupra corpului mamiferelor, a avut contribuţii originale în interpretarea atât a structurii, cât şi a rolului acestor glande în fiziologia, ecologia, etologia, sistematica, filogenia vieţuitoarelor. Astfel a contribuit cu noi interpretări, la explicarea relaţiilor intra şi interspecifice, corelând stadiul dezvoltării respectivelor glande cu perioadele de reproducere şi demonstrând rolul unor secreţii atât în comunicarea dintre indivizi, cât şi în apărarea contra prădătorilor.
A fost bursier Fulbright pentru 12 luni (sept. 1975 - sept. 1976) colaborând cu specialişti din Universitatea Statului Kansas şi publicând lucrarea Histologia şi histochimia glandelor tegumentare specializate la 8 specii de chiţcani nord-americani. Cu aceeaşi ocazie a avut scurte stagii de lucru la Muzeul Naţional de Istorie Naturală din Washington, D.C. (Institutul Smithsonian), Muzeul American de Istorie Naturală din New York; Muzeul de Istorie Naturală din Pittsburgh - Pennsylvania; Field M.N.H. din Chicago - Illinois şi Muzeul de Istorie Naturală din Lawrence, al Universităţii Statului Kansas.
În afara histologiei şi histochimiei structurilor tegumentare a clarificat sistematica mai multor specii din fauna României, a semnalat existenţa unor specii şi subspecii necunoscute (ex., Erinaceus concolor, Microtus agrestis baillonii, Sicista betulina, Canis aureus - cu populaţii stabile în fauna ţării, începând cu anul 1984).
A participat la 37 de congrese şi conferinţe internaţionale, cu comunicări ştiinţifice. Începând din anul 2000 este conducător de doctorat la Şcoala Doctorală a Facultăţii de Biologie - Universitatea din Bucureşti cu 23 titluri de doctor în biologie confirmate.
În 1976 a devenit şeful secţiei Vertebrate şi Restaurare-taxidermie a Muzeului Naţional de Istorie Naturală "Grigore Antipa", iar în perioada 1998-2014 a fost numit, după evaluări periodice, directorul general al muzeului.
În perioada 2015-2016 a fost directorul adjunct al Institutului de Speologie "Emil Racoviţă" şi începând cu 1 iulie 2016 este director al Institutului de Biologie al Academiei Române.
Între anii 2009-2011 a fost coordonator al proiectului "Muzeului Naţional de Istorie Naturală Grigore Antipa reinventat la 100 de ani", reorganizând şi modernizând expoziţia de bază a muzeului.
Dumitru T. Murariu a fost membru corespondent al Academiei Române, 2006, din anul 2021 fiind ales membru titular al prestigiosului for de consacrare.