Till Demtrøder wuchs in Hamburg-Rahlstedt als Sohn eines Architekten auf. Sein erster Filmauftritt erfolgte im Alter von elf Jahren bei der Verfilmung der Novelle Am Südhang von Eduard von Keyserling unter Regisseur Michael Verhoeven. Es folgten weitere Filme als Kinderschauspieler. Nach dem Abitur am Gymnasium Rahlstedt in Hamburg wollte er eigentlich Journalist werden, absolvierte dann aber von 1986 bis 1989 ein Schauspielstudium in Hamburg.
Bekannt wurde Demtrøder durch Rollen in den Fernsehserien Der Landarzt, Blankenese, Hallo Robbie! und Großstadtrevier. Im Großstadtrevier spielte er seit 1992 die Rolle des Zivilfahnders Henning Schulz. Nach 17 Jahren verließ er 2009 die Serie.[1] Ebenfalls seit 1992, bis zum Ende der Serie, spielte er eine wiederkehrende Nebenrolle in der Fernsehserie Der Landarzt.
Außerdem arbeitet er als Sprecher von Hörbüchern, wofür er bereits mehrfach mit Preisen ausgezeichnet worden ist. Unter anderem sprach er mehrere Charaktere in der Hörspiel-Serie Die drei ??? bzw. in einer Folge von DiE DR3i und zur Hörspiel-Serie von TKKG. Seine Stimme ist außerdem in vielen Spots der Radio- und Fernsehwerbung zu hören.
Seit 2006 organisiert er das Rügen Cross Country und seit 2009 auch das Tirol Cross Mountain. Seit geraumer Zeit ist Demtrøder als Musher aktiv[2] und veranstaltet mit seiner Eventagentur ExperiArts Entertainment GmbH seit Februar 2016 die Baltic Lights, ein Schlittenhunderennen auf Usedom.[3]
