Ο Μελέτιος-Αθανάσιος Δημόπουλος γεννήθηκε στο Παρίσι το 1961. Ολοκλήρωσε την υποχρεωτική εκπαίδευση από την Βαρβάκειο Πρότυπο Σχολή, ενώ σπούδασε στην Ιατρική Σχολή Αθηνών, από την οποία αποφοίτησε το 1985 με «Άριστα». H επιστημονική του καριέρα ξεκίνησε στην Ιατρική Αθηνών, και συνεχίστηκε στο εξωτερικό, στο McGill (Royal Victoria Hospital) στο Μοντρεάλ (Παθολογία), Καναδά και στο ΜD Anderson Cancer Center (Eιδικότητα Αιματολογίας Ογκολογίας) στο Houston, US. Στο MD Anderson Cancer Center εκλέχτηκε Επίκουρος Καθηγητής τον Ιούλιο του 1993.

Συνολικά είναι συγγραφέας σε περίπου 900 ερευνητικές εργασίες δημοσιευμένες στον διεθνή ιατρική τύπο (pubmed) με 46.000 βιβλιογραφικές αναφορές και h-index 102. Oι δημοσιεύσεις αφορούν αιματολογικές κακοήθειες, αλλά και κακοήθειες συμπαγών οργάνων, όπως του ουροποιητικού και του γυναικολογικού συστήματος. Οι εργασίες του έχουν παρουσιαστεί σε πολυάριθμα Ελληνικά και Διεθνή συνέδρια και έχει λάβει βραβεία μεταξύ άλλων σε συνέδρια της Παγκόσμιας Ομάδας του Πολλαπλού Μυελώματος, της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Κλινικής Ογκολογίας, της Ελληνικής Αιματολογικής Εταιρείας, ενώ του έχει ζητηθεί συχνά να μετέχει στο εκπαιδευτικό πρόγραμμα και να είναι συντονιστής στα συνέδρια της American Society of Haematology, European Hematology Association, European Society of Medical Oncology.

Έχει τιμηθεί με σημαντικές διακρίσεις για το έργο του, και είναι ένας από τους επιστήμονες με την μεγαλύτερη επιρροή στον τομέα του διεθνώς. Για το ερευνητικό του έργο, του απονεμήθηκε το διεθνές βραβείο «Robert A.Kyle» για τη συμβολή του στην έρευνα και την αντιμετώπιση της μακροσφαιριναιμίας (2003), το βραβείο Waldenstrom’s Award for Myeloma Research of the International Myeloma Society (2015), το Comy Excellence Award (2017). Έχει βρεθεί επανειλλημένως στη λίστα «Highly Cited Researchers», στο «The World's Most Influential Scientific Minds List», ενώ στη λίστα του expertscape (expertscape.com) βρίσκεται παγκοσμίως στην 3^η θέση στο πολλαπλό μυέλωμα (http://expertscape.com/ex/multiple+myeloma), στην 3^η θέση στη μακροσφαιριναιμία Waldenstrom’s (http://expertscape.com/ex/waldenstrom+macroglobulinemia) και 2^η θέση παγκοσμίως στις παραπρωτεϊναιμίες.