Ο ιατρός Δημήτριος Τ. Μπούμπας μετεκπαιδεύθηκε στην Ανοσολογία, Παθολογία και Ρευματολογία στις ΗΠΑ. Εργάστηκε επί μία δεκαετία ως Ερευνητής στα Εθνικά Ιδρύματα Υγείας των ΗΠΑ (NIH) πριν τον επαναπατρισμό του το 1999.
Υπηρέτησε αρχικά στο Πανεπιστήμιο Κρήτης ως Διευθυντής της Παθολογικής Κλινικής και της Κλινικής Ρευματολογίας, Κλινικής Ανοσολογίας και Αλλεργιολογίας του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Ηρακλείου. Το 2012 μετακινήθηκε στο Ε.Κ.Π.Α. όπου διευθύνει τη Δ’ Πανεπιστημιακή Παθολογική Κλινική στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο «Αττικόν». Είναι Μέλος της Συντονιστικής Επιτροπής Μ.Π.Σ. Μοριακής Βιοϊατρικής του Ε.Κ.Π.Α., και Συνεργαζόμενο Μέλος του Ιδρύματος Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών.
Το ερευνητικό του ενδιαφέρον εστιάζεται στη συστηματική αυτοανοσία και τη φλεγμονή. Το ερευνητικό έργο του χρηματοδοτήθηκε από Εθνικά (ΕΠΕΑΕΚ ΙΙ, Πυθαγόρας Ι, ΙΙ, Ηράκλειτος, Θαλής, Αριστεία) και Ευρωπαϊκά Προγράμματα (ΑUTOCURE FP-6; BTCURE, IMI, FOREUM, ERC Advanced Grant).
Διετέλεσε Πρόεδρος (2008-2014) της Επιτροπής του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας (ERC) (Life Sciences-7, Diagnostic Tools, Therapies and Public Health-Advanced Grants), Αντιπρόεδρος της Επιτροπής του ERC για τις Συνέργειες (SYNERGY), Μέλος του Δ.Σ. του Εθνικού Οργανισμού Φαρμάκων (ΕΟΦ, 2002-2004), Πρόεδρος της Επιτροπής Εκπαίδευσης και Ειδίκευσης Ευρωπαϊκής Ρευματολογικής Εταιρείας, Πρόεδρος της Ευρωπαϊκής Επιτροπής Ομάδος Εργασίας για το Συστηματικό Ερυθηματώδη Λύκο και Αssociate Εditor του περιοδικού Annals of Rheumatic Diseases (ΙF 19.1).
Είναι επίσης Πρόεδρος Ιατρικής Εταιρείας Αθηνών, Μέλος του Δ.Σ. τού Π.Γ.Ν. ΑΤΤΙΚΟΝ και Μέλος της Ευρωπαϊκής Ακαδημίας (Academia Europeae). To 2021 εξελέγη πρόεδρος του Κεντρικού Συμβουλίου Υγείας (ΚΕ.Σ.Υ.).