1928 yılında İstanbul'da doğmuştur. Orta ve Lise eğitimini İstanbul Pertevniyal Lisesi'nde yapmıştır. 1943 - 1949 yıllarında İstanbul Üniversitesi Tıp Fakültesini bitirmiş 1950 yılında askerlik görevinden sonra İstanbul Tıp Fakültesi Tedavi Kliniği ve Farmakoloji Kürsüsüne asistan olarak girmiş, 1954 yılında uzman olmuştur. 1954-1956 yılları arasında Almanya Bonn Üniversitesi Kardiyoloji Kliniği'nde çalışmıştır. 1960 yılında Doçentlik sınavını vererek Üniversite Doçenti olmuştur. 1965 yılında Köln Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde Nükleer Metodların Kardiyoloji alanında kullanılması üzerine çalışmalarda bulunmuş, bu konuda yaptığı travay Almanya'da yayınlanmıştır. 1967 yılında Doçent kadrosuna atanmış, aynı yıl Üniversite Profesörü ve 1968 yılında kadrolu Profesör olmuştur.

1971 - 1973 yılları arasında Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Yönetim Kurulu Üyeliğinde bulunmuş, 1973-1976, 1976-1979 yıllarında iki devre aynı fakültenin Dekanlığını yapmış, 1974 yılında İstanbul Üniversitesi Senatosu'nca Üniversitelerarası Kurul Üyeliğine seçilmiş. Rektör oluncaya kadar bu görevine devam etmiş, 1979 yılında Kardiyoloji Ensitüsü Başkanı olmuştur. 30 Mayıs 1980 tarihinde İstanbul Üniversitesi Rektörlüğüne seçilmiş, 4 Aralık 1981'den 1983 Temmuz ayı sonuna kadar Üniversitelerarası Kurul Başkanlığı yapmıştır. 2547 sayılı kanuna göre, 31 Temmuz 1982'de 5 yıl için yeniden Rektör olarak tayin edilmiştir. 1987 yılında tekrar 5 yıl için Rektör olarak atanmış, 1991 yılında da Yüksek Öğretim Genel Kurul Üyeliği'ne ve Temmuz 1992 de tekrar % 42 oy oranı ile İstanbul Üniversitesi Rektörlüğü'ne seçilmiştir. 1979 yılında kuruluşunu yeni bir yönetmelik ile tamamladığı ve Başkanı olarak ele aldığı Kardiyoloji Enstitüsü bütün gerekli cihazlar ile donatılmış olarak çalışmasına devam etmektedir. Bu ensitüye Medikal Kardiyoloji ve Kardiyoşirürji ünitelerini getirmiş, bu konuda gerekli techizatı sağlamış, enstitüde altı profesör, pek çok doçent ve Yard. Doçent yetiştirmiştir.

Biyoloji Merkezi arasında kurduğu ilişki sonucu bu merkezden gelen ilişki sonucu bu merkezden gelen uzman doktorların Türkiye'deki kalp ameliyatları yapmalarını sağlamıştır. Kendisi sürekli olarak İngiltere Kardiyoloji Merkezlerindeki çalışmalara ve toplantılara katılmıştır. Yine Almanya Giessen Üniversitesi ve Münih Üniversitesi Tıp Fakülteleri ile karşılıklı anlaşmalar yapmış, bunlarla her yıl öğrenci ve araştırma görevlisi değişimini sağlamıştır. Kendisine Giessen Üniversitesi Şeref Madalyonu, Münih Üniversitesi ve Taşkent Üniversitesi'nden Şeref Doktoru Ünvanı, 2 Şubat 1994 yılında da Almanya Cumhurbaşkanlığı Büyük Nişanı verilmiştir. Üniversitelerarası Kurulu kararı ile 1986-87 Eğitim-Öğretim yılında ilk mezunları olağan sürelerinde veren İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp, İşletme ve İktisat Fakültelerinde İngilizce Eğitim Bölümleri'ni kurdurmuştur ve özellikle Cerrahpaşa Tıp Fakültesi'ndeki kapatılma çabalarına karşın eğitimini devam ettirmiştir. Daha sonra Mühendislik Fakültesi'ndeki üç bölümün İngilizce Eğitimini başlatmıştır. Türk Üniversiteleri içinde ilk olarak, İstanbul Üniversitesi'nde kurulmuş olan Atatürk Araştırma Merkezini ciddiyetle ele alarak 2547 sayılı kanunla rektörlüge bağlı Atatürk İlkeleri ve İnkilap Tarihi Ensitüsü haline dönüştürülmüştür ve daha önce birçok olanaksızlıklarla 2 oda içine sıkışmış durumda olan bu kuruluşun eski Senato Binası'na tümünü tahsis ederek, genişletilmiş ve 1983 yılında Atatürk'ün 1932'de yapmış olduğu Reform'un 50. yılını kutlama töreni ile birlikte Atatürkçülük hakkında seminerler düzenlemiştir. Yine Atatürk'ün 100. Doğum Yıldönümü ile ilgili olarak Roma Üniversitesi ve İstanbul Üniversitesi'nin davetlisi olarak 10 kişilik bir öğretim üyesi heyeti ile Roma Üniversitesi'nde Atatürk ile ilgili bir seri konferans ve seminer düzenlemiştir. Aynı üniversite ile öğretim üyesi değişimi için anlaşma yapmış, kendisine Roma Üniversitesi Şeref Madalyonu verilmiştir. Atatürk'ün 100.Doğum Yıldönümü anısına Cerrahpaşa Tıp Fakültesi'ne bir Atatürk Anıtı yaptırmıştır.

ESERLERİ
Prof. Dr. Cem'i Demiroğlu'nun araştırma ve bildiri özeti olarak 120 yerli 30 dış yayını ve 5 kitabı olmak üzere toplam 155 eseri vardır. "Kalp Hastalıkları Tıbbi Tedavisi" isimli kitabı istek üzerine 1974, 1984, 1994 olmak üzere 3 baskı yapmıştır.