Deniz Uğur, 17 Ekim 1973 tarihinde Ankara'da ünlü opera sanatçısı Mete Uğur ile balerin Suna Uğur'un tek çocuğu olarak doğmuştur.

İstanbul Üniversitesi Devlet Konservatuvarı’nın önce Bale Bölümü’nü bitirmiş, ardından yüksek bölüm sınavlarına girip Tiyatro Bölümü’nden 1995 yılında mezun olmuştur. Mezuniyetinden önce Kenter Tiyatrosu’nda Görünmeyen Dostlar adlı oyunda Şükran Güngör ve Kadriye Kenter’le başrol oynayarak profesyonel tiyatro hayatına başlamıştır. 1996 yılında Nevra Serezli ve Cihan Ünal’la başrolü paylaştığı Çetin Ceviz adlı Fransız komedisinde yer almıştır. 1997 yılında 9. Ankara Film Festivali'nde Bir Erkeğin Anatomisi filmindeki rolü ile Umut Veren Yeni Kadın Oyuncu ödülünü almıştır. Sinema ve tiyatroya uzun süre ara verdikten sonra 2014’te başrolünü Engin Alkan’la paylaştığı “Huysuz” müzikaliyle, o yıl müzikal dalı açılmadığı halde Afife Tiyatro Ödülleri’nde aday gösterilmiş, 2015’te Oktay Kaynarca’yla başrolünü paylaştığı “Guguk Kuşu” oyununda Yıldız Kenter ve Haldun Dormen gibi nice ustalar tarafından ayakta alkışlanmıştır. Aynı zamanda köşe yazarlığı, şarkı sözü, roman ve senaryo yazarlığı da yapmaktadır.