В 1785 году стал адвокатом при парламенте. Несмотря на явное заикание, был прекрасным оратором.
12 июля1789 года, когда известие об отставке Неккера вызвало волнение в Париже, Демулен обратился в Пале-Рояле к толпе, призывая её к оружию; он первый прикрепил к своей шляпе в виде кокарды зелёный лист с дерева (цвет надежды). Этот призыв дал первый толчок к разрушению Бастилии.
В трактате La France libre («Свободная Франция»), изданном во второй половине июля 1789 года и помеченном «первым годом свободы», Демулен требовал провозглашения республики.
С осени 1789 до июля 1791 года Демулен издавал собрание зажигательных памфлетов под заглавием Les Révolutions de France et de Brabant («Революции Франции и Брабанта»).
Став основателем клуба кордельеров, Демулен лично руководил предместьями и занял место секретаря при министре юстиции Дантоне.
В звании депутата от города Парижа Демулен принадлежал в конвенте к партии Горы, но не играл влиятельной роли вследствие излишней доверчивости и неустойчивости, с которой он поочерёдно следовал за всеми вождями революции, от Мирабо и до Робеспьера.
На процессе Людовика XVI стоял за казнь короля; в памфлете Fragment de l’histoire de la Révolution («Отрывок из истории Революции») клеветой содействовал гибели жирондистов; во время борьбы Комитета общественного спасения против эбертистов, в декабре 1793 года Демулен стал издавать журнал Le Vieux Cordelier («Старый кордельер»), где начал призывать к милосердию; тогда Робеспьер перестал поддерживать его. Демулен был осуждён революционным трибуналом и казнён вместе с Дантоном.
Его жену, Люсиль Демулен, гильотинировали через неделю — 13 апреля 1794 года.