Denis Lorrain wurde 1948 geboren und besitzt die kanadische und die französische Staatsbürgerschaft. Er hat an den Musikfakultäten der Universitäten von Montreal und McGill (Kanada) studiert und an der Universität Sorbonne (Paris) in Musik und Ästhetik der musikalischen Kunst bei dem Komponisten Iannis Xenakis promoviert.

Von 1973 bis 1979 setzte er seine Studien in Europa fort und arbeitete dabei in Utrecht, Paris und Marseille. Er war Juniorprofessor an der Universität von Montreal von 1980 bis 1982 und unterrichtete Computermusik und Komposition. Diese Anstellung verließ er, um der Abteilung Pädagogik / Produktion des IRCAM (Institut de Recherche et Coordination Acoustique / Musique, Paris) beizutreten, wo er in der Lehre tätig war.
Von 1988 bis 2008 hatte er eine Professur für Elektroakustik und Computer-musik in der Kompositionsabteilung, SONVS, am Conservatoire National Supérieur de Musique et Danse in Lyon (Frankreich) inne. Während dieser Jahre setzte er seine Zusammenarbeit mit der IRCAM fort und war dabei in verschiedenen Bereichen als musikalischer Mitarbeiter, fachlicher Berater und in der Forschung tätig.
Gegenwärtig hat er eine Professur für Musikinformatik an der Hochschule für Musik Karlsruhe inne.

Seine Kompositionen für Soloinstrumente, Ensembles und Orchester, sowohl mit Tonband, als auch in gemischter Form, werden seit 1970 in Amerika und Europa aufgeführt.