Думитру Карачобану родился 22 апреля 1937 года в селе Сату Ноу, Кагульский округ (Румыния), сегодня район Рени (Украина), в дельте Дуная. Он изучал театр и кино в Театральном институте "Борис Щукин" в Москве (1955-1960), и бал коллегой молдавских актеров Ион Шкуря и Екатерины Малкоч.
После окончания Московской школы театра, был нанят в 1960 году как актер в театре "Лучафэрул" в Кишиневе, где он проявил себя в первые - же годы, считаясь одним из самых талантливых актеров сцены.
Параллельно с театральной, Думитру Карачобану дебютировал в 1961 году в качестве актера фильма в кинематографической студии "Молдова-фильм", в фильме "Человек идет за солнцем". Он играл в главных ролях, таких как: Фане Фелинар (Ждите нас на рассвете), Туркулете (Красные луга), Преда (Скрипачи), Махмуд-бей (У ворот Сатаны), и т.д. Он был очень популярным актером в 60-х и 70-х годах, благодаря своим ролям в кино.
У Думитру Карачобану был роман с молдавской актрисой Екатериной Малкоч, но он на ней не женился.
Думитру Карачобану скончался 14 ноября 1980 года в Кишиневе, в возрасте 43 лет и был похоронен на кладбище в родном селе, по своему завещательному желанию. На его похоронах, актер и режиссер Ион Шкуря, отметил, что Думитру Карачобану "был самым аплодированным из всех нас".
• Человек идет за солнцем (эпизод, 1961)
• Горькие Лекарства (1962) - Пэкалэ
• Ждите нас на рассвете (1963) - Фейн Фелинар
• Последняя ночь в раю (1964) - Сава
• Барьер (с/м, 1965)
• Красные луга (1966) - Туркулец
• Красный шторм (1971) - Фока Туркулец
• Скрипачи (1971) - Преда
• Паза к памяти (эпизод, 1972)
• Продолжительность дня (1974) - Чорбэ
• Осенние бури (1974) - Заим
• Гнев (1974) - Фалкэ
• Я хочу петь (1974) - отец
• Лошадь, ружье и жена (1975) - Окешел
• Сказка Фэт Фрумоса (1977)
• Агент секретной службы (1978)
• У ворот Сатаны (1980) - Махмуд-беь