Денис Лотоев родился 1974 году. Еще студентом музыкального училища по классу скрипки начал учиться дирижированию у профессоров Гиви Азмайпарашвили и Владислава Чернушенко.

С 1991 года он — студент Санкт-Петеребургской государственной консерватории по классу оперно-симфонического дирижирования профессора Владислава Чернушенко. После окончания консерватории — аспирантура, успешно законченная в 1998 году.

Важным этапом творческого становления дирижера стало его участие в постановках оперных спектаклей. «Евгений Онегин» и «Иоланта» Чайковского, «Царская невеста» Римского-Корсакова и «Фауст» Гуно были неоднократно исполнены Денисом Лотоевым в Театре оперы и балета Санкт-Петербургской консерватории.

С 1993 по 1998 гг. молодой музыкант являлся дирижером симфонического оркестра Санкт-Петербургской государственной академической капеллы имени М.И.Глинки, с 1998 по 2000гг. — дирижером Санкт-Петербургского государственного академического оркестра. Дирижер выступал с различными оркестрами, среди которых симфонический оркестр Санкт-Петербургской консерватории, симфонический оркестр радио и телевидения Грузии, оркестр Томской Филармонии.

В 1996 году состоялся дебют дирижера с Большим симфоническим оркестром имени П.И.Чайковского, а уже с 2000 г. Денис Лотоев — ассистент художественного руководителя и главного дирижера БСО Владимира Федосеева. За это время он дирижировал концертами оркестра в Большом зале Московской консерватории, Концертной студии телеканала «Культура», в программах которых прозвучали произведения Малера, Бетховена, Шостаковича, Б.Чайковского, В.Гаврилина и других композиторов.

В прошедших сезонах на благотворительных концертах в Концертной студии телеканала «Культура» Денис Лотоев дирижировал произведениями Моцарта, Сальери, Брамса, Сёдерлинда, Шостаковича, а также сочинениями П.Чайковского на гастролях оркестра в Мексике и Кенвуде. В феврале 2005 года Денис Лотоев заслуженно получил право дирижировать БСО на концерте-открытии музыкального фестиваля «Crescendo» в Большом зале Московской консерватории. В программе концерта прозвучали произведения Д.Курляндского, Д.Шостаковича, Г.Канчели, П.Чайковского, Ж.Бизе.

Денис Лотоев продолжает совершенствовать свое мастерство. В октябре 2005 года он возглавил Большой симфонический в турне по городам Урала (Магнитогорск, Челябинск, Курган). Российская пресса отметила его как достойного профессионала, неординарно мыслящего, яркого интерпретатора, умеющего увлечь слушателей искренней эмоцией и свежестью прочтения партитуры.

С Большим симфоническим оркестром имени П.И.Чайковского Денис Лотоев ежегодно принимает участие в серии концертов Московской Филармонии «Звезды XXI века». Концерты с участием молодых музыкантов: Александра Бузлова (виолончель), Рэма Урасина (фортепиано), Александра Мельникова (фортепиано), Дениса Шаповалова (виолончель), Александра Кобрина (фортепиано), Екатерины Фроловой (скрипка), вызвали широкий общественный резонанс, стали событием, получившим признание среди деятелей культуры и широких слоев общественности.

В 2007 году Денис Лотоев представил английской публике сочинения Римского-Корсакова, Стравинского и Чайковского во время тура оркестра по Великобритании. В октябре 2008 года в туре БСО им. П.И.Чайковского  в странах Латинской Америки, достойно выступил с программой русской музыки в Монтовидео (Уругвай), Росарио, Сан-Паулу (Бразилия).