Dumitru karierę rozpoczynał w 1967 roku w pierwszoligowymRapidzie Bukareszt. Dwa razy wywalczył z nim wicemistrzostwo Rumunii (1970, 1971), a także raz Puchar Rumunii (1972). W 1972 roku odszedł do także pierwszoligowej Steauy Bukareszt. W 1976 roku zdobył z nim dublet, czyli mistrzostwo oraz puchar Rumunii. W następnych latach wraz ze Steauą wywalczył jeszcze jedno mistrzostwo (1978) oraz puchar kraju (1979). Ponadto, w trakcie gry dla Steauy dwukrotnie został wybrany piłkarzem roku w Rumunii (1973, 1975).
W 1980 roku Dumitru przeszedł do Politehniki Timișoara, również występującej w pierwszej lidze. Jej barwy reprezentował przez dwa lata, a następnie był zawodnikiem Universitatei Krajowa, z którą w 1983 roku wywalczył wicemistrzostwo Rumunii oraz Puchar Rumunii. W kolejnych latach występował jeszcze w drugoligowych zespołach CFR Timișoara oraz UMT Timișoara, a także ponownie w Politehnice Timișoara i Rapidzie Bukareszt. Ostatnim klubem w karierze Dumitru był niemiecki Würzburger Kickers, gdzie w 1989 roku zakończył karierę.
W 1970 roku został powołany do zespołu na mistrzostwa świata. Zagrał na nich w meczach z Anglią (0:1), Czechosłowacją (2:1) i Brazylią (2:3), a Rumunia odpadła z turnieju po fazie grupowej.
W latach 1970–1980 w drużynie narodowej Dumitru rozegrał 57 spotkań i zdobył 12 bramek.