Nacido en Huși en el seno de una familia modesta, completó sus estudios primarios y secundarios en su ciudad natal.
Entre 1912 y 1913 estudió en París, en la Académie de la Grande Chaumière, período en el que se sintió atraído por el impresionismo.
[2] Alistado en el ejército rumano al comienzo de la campaña rumana de la Primera Guerra Mundial, Dimitrescu quedó profundamente conmovido por la experiencia y comenzó a pintar piezas trágicas que muestran la miseria provocada por el conflicto .
Como su amigo Tonitza, comenzó a explorar temas sociales, como las colas y los efectos de los bombardeos.
En 1926, Dimitrescu, junto con Oscar Han, Francisc Șirato y Nicolae Tonitza, fundaron el Grupul celor patru (El "Grupo de los Cuatro").