У дорослому футболі дебютував 2004 року виступами за команду «Фрайбурга», в якій провів чотири сезони, взявши участь у 94 матчах чемпіонату. Більшість часу, проведеного у складі «Фрайбурга», молодий захисник вже був основним гравцем команди.
До складу клубу «Гамбург» приєднався 2008 року. Відіграв за гамбурзький клуб 133 матчі в національному чемпіонаті.
29 серпня 2013 року Аого перейшов в «Шальке 04» в оренду терміном на один рік. 9 лютого 2014 року було оголошено про те, що «Шальке 04» викупив контракт Аого у «Гамбурга», а сам футболіст підписав контракт з «кобальтовими» до 2017 року з можливістю продовження ще на один рік.
9 серпня 2017 року Аого на правах вільного агента перейшов в «Штутгарт», з яким уклав контракт на два роки. На початку вересня 2019 року Денніс Аого приєднався до «Ганноверу», підписавши контракт до кінця сезону 2019/20. В кінці січня 2020 року Аого і клуб домовилися про розірвання контракту.
Виступи за збірні
2002 року дебютував у складі юнацької збірної Німеччини, взяв участь у 30 іграх на юнацькому рівні, відзначившись 7-а забитими голами.
2010 року дебютував в офіційних матчах у складі національної збірної Німеччини. Провів у формі головної команди країни 12 матчів. У складі збірної був учасником чемпіонату світу 2010 року у ПАР, на якому команда здобула бронзові нагороди.