Ο Διονύσης Παπαγιανόπουλος γεννήθηκε στο Διακοφτό Αχαίας το 1912.
Σπούδασε στη δραματική σχολή του Εθνικού Θεάτρου. Στην ίδια σκηνή έκανε την πρώτη του εμφάνιση το 1938 στο έργο «Βασιλιάς Ληρ» του Σαίξπηρ στο ρόλο του ιππότη. Στο Εθνικό παρέμεινε μέχρι το 1941 και έπειτα από μια επιτυχημένη περίοδο συνεργασίας με θιάσους του ελεύθερου θεάτρου, επανήλθε το 1946 για μια ακόμα τετραετία.
Το ντεμπούτο του στον κινηματογράφο το έκανε το 1947 με την ταινία «Παιδιά της Αθήνας» δίπλα στην Έ. Λαμπέτη. Ξεκίνησε με ρόλους κακού του υποκόσμου και στην συνέχεια διακρίθηκε σε ρόλους καλοκάγαθου ή γκρινιάρη εργοστασιάρχη. Ο πρώτος σημαντικός ρόλος ήρθε με την ταινία «Στέλλα (1955)» του Κακογιάννη, ενώ ακολούθησαν οι ταινίες «Το νησί της Αγάπης (1960)», «Μυρτιά (1961)», «Χτυποκάρδια στο Θρανίο (1963)», «ο άντρας της γυναίκας μου (1963)», «Λόλα (1964)», «Η Βίλλα των Οργίων (1964) », «Δις Διευθυντής (1964)», «Μια Τρελή Τρελή Οικογένεια (1965)», «Τζένη- Τζένη (1966)», «Διπλοπενιές(1966)», «Κάτι Κουρασμένα Παληκάρια(1967)», «Έρωτες στη Λέσβο (1967)», «Ένας ιππότης για τη Βασούλα(1968)», «ο Δασκαλάκος ήταν λεβεντιά (1970)», «Να τανε το 13 να πεφτε σε εμάς», «ο τρελός της Πλατείας Αγάμων(1970)», «Λυσιστράτη(1972)», «Ο κυρ Γιώργης εκπαιδεύεται(1977)» κ.α.
Παράλληλα με τον κινηματογράφο στο θέατρο από το 1950 μέχρι το 1964 συνεργάστηκε με όλους σχεδόν τους γνωστούς θιάσους της εποχής ερμηνεύοντας πολλούς αξιόλογους ρόλους. Το 1964 συγκρότησε για πρώτη φορά δικό του θίασο και ανέβασε το έργο «Κάνε με Πρωθυπουργό» στο θέατρο Σαμαρτζή. Στην συνέχεια και μέχρι το 1974 συγκρότησε θιάσους με δημοφιλείς πρωταγωνιστές σημειώνοντας μεγάλες επιτυχίες, όπως «Η Κυρία του Κυρίου (1965-66)», «Ο Άνθρωπος που Γύρισε από τα Πιάτα (1968-69)», «Το Μεγάλο μας Τσίρκο (1973)».
Στο τελευταίο μέρος της καριέρας του εμφανίστηκε σε πολλές επιθεωρήσεις.
Στον κινηματογράφο συμμετείχε συνολικά σε 132 ταινίες και κατάφερε να γίνει ένας από τους πιο αγαπητούς ηθοποιούς με ευρεία αποδοχή. Το 1968 βραβεύτηκε με το βραβείο των Ελλήνων κριτικών για την ταινία «Το κανόνι και το αηδόνι» και το 1984 έκανε την τελευταία του εμφάνιση στην μεγάλη οθόνη με την ταινία του Θ. Αγγελόπουλου «Ταξίδι στα Κύθηρα».
Πέθανε στις 13 Απριλίου 1984.