Dimitrie Grecescu s-a născut pe 15 iunie 1841, la Cerneți, în Mehedinți, într-o familie de țărani. Rămas orfan de mic, în adolescență își câștiga existența zugrăvind firme, iar într-o prăvălie din Turnu Severin avea să-l întâlnească întâmplător pe doctorul Carol Davila.
Observându-l și stând de vorbă cu el, ilustrul medic și-a dat seama că avea în față un tânăr cu însușiri deosebite și a hotărât să-l sprijine. L-a adus la București, unde Grecescu și-a putut încheia studiile secundare și a urmat apoi Școala Națională de Medicină și Farmacie. După absolvire, tot cu sprijinul lui Davila, a plecat în Franța pentru a-și desăvârși pregătirea.
Încă înainte de a-și susține doctoratul la Facultatea de Medicină din Paris, Grecescu a fost, în anii 1866–1867, profesor de botanică la Școala Națională de Medicină și Farmacie din București. Ulterior, după moartea lui Ulrich Hoffmann, a preluat conducerea Grădinii Botanice. În paralel cu activitatea didactică și științifică, a fost numit medic la Spitalul de Copii, iar în timpul Războiului de Independență a servit ca medic pe front.
Mai târziu, împreună cu studenţii săi, cu pictorul Nicolae Grigorescu şi chimistul Alfred Bernath, doctorul Grecescu a făcut numeroase excursii în diferite regiuni din ţară, recoltând un bogat material floristic pe baza căruia a întocmit “Ierbarul Florei României”.
Doctorul Constantin Istrati consemna în memoriile sale: “După câte se ştie, prof. Dimitrie Grecescu se îndeletnicea în orele libere cu muzica (cânta din flaut), cu desenul şi pictura. Înainte de a intra în Şcoala de medicină, el a zugrăvit firme şi a făcut mici tablouri la Severin, spre a se putea întreţine. O „Vedere a Dunării la Severin” făcută de Grecescu cu creionul pe la 1857 era păstrată cu multă preţuire de dr. Bernath. În tinereţe, Grecescu luase lecţii de desen de la Th. Aman, iar în timpul studiilor la Paris s-a împrietenit cu pictorul N. Grigorescu, pentru ca, la venirea în ţară, în cercul intim al prieteniei lor să fie cooptat şi chimistul farmacist Alfred Bernath Lendway, de unde s-a născut acea memorială „trinitate vremelnică“, în care „tatăl“ era Grecescu, „fiul“ – dr. Bernath, iar Grigorescu – „Sfântul duh“.
Încă din 1869, spunea doctorul Constantin Istrati, se întâlneau regulat şi pe rând, câte doi sau toţi trei laolaltă, ca trei fraţi de cruce, făceau excursii în munţii mari ai României, culegând: dr. Bernath — date relative la apele mineralizate şi diferite minereuri pe care le-a pus în evidenţă; dr. Grecescu — plante cu care a întocmit “Flora României”, iar Grigorescu, schiţând tot ce vedea. Din acest lung interval de curată iubire prietenească (40 de ani) a rămas o întreagă colecţie de schiţe şi caricaturi, multe păstrate în cartoanele fiului lui Grigorescu şi în câteva albume ale dr. Bernath.
Într-o excursie făcută de prof. Bernath la Lacul Sărat, spre a cerceta proprietăţile apei, nămolului şi vegetaţia lacului, a participat şi pictorul N. Grigorescu, care a făcut cîteva schiţe în creion, pe care le-a predat dr. Bernath. Acesta formase, încă de pe atunci, un album consistent cu schiţe şi desene de Grigorescu şi de Grecescu. De altfel, marele nostru pictor a lăsat mai multe schiţe şi picturi, în care sunt imortalizaţi prietenii trinităţii: dr. Bernath şi Grecescu dormind, Siesta doctorului Bernath, Trinitatea, Portretul lui D. Grecescu (1864—1865), Portretul lui D. Grecescu (1870), Portretul lui Grecescu cu fes, Intrarea în Pădurea Fontainbleau”.
Savantul a alcătuit şi un ierbar european, format dintr-o colecţie de plante obţinute prin schimb cu grădinile botanice din Europa. După o muncă de trei decenii, timp în care a studiat flora şi vegetaţia ţării, a publicat în 1898 opera sa fundamentală, „Conspectul Florei României” lucrare folosită în cercetările floristice şi sistematice generale apărute după anul 1900.
Volumul cuprinde în prima sa parte descrierea şi clasificarea a 2.450 specii şi 550 varietăţi de plante, cu denumirile lor știinţifice alături de cele populare.
În 1909, acest vast inventar a fost completat printr-o listă de plante rare, necunoscute până atunci, grupate într-un „Supliment“. În cea de-a doua parte, geografică, se indica aria de răspândire a plantelor pe teritoriul ţării şi particularităţile vegetaţiei din fiecare zonă şi regiune. Biologul Traian Săvulescu observa că în această lucrare D. Grecescu se dovedeşte „cel dintâi român care a încercat o clasificare originală a plantelor sprijinită pe criterii exclusiv morfologice“. Totodată, prin consideraţiile de geografie, autorul se afirma ca un strălucit fitogeograf. “Conspectul…” se încheie cu teoria Florei dacice, care pornea de la constatarea inedită că flora României se prezintă unitară pe întreaga arie geografică a Daciei de odinioară.
Dimitrie Grecescu a studiat în amănunt flora Ceahlăului, a Bucegilor, precum şi o colecţie de plante din Macedonia.
Pentru meritele sale ştiinţifice, savantul a fost ales, în 1908, membru al Academiei Române, ţinând cu acest prilej un discurs de recepţie cu tema „Schiţare din istoria botanicii”. A fost, de asemenea, membru al Societăţii Române de Geografie, al Societăţii Române de Ştiinţe şi al altor societăţi ştiinţifice din ţară şi din străinătate.
Dimitrie Grecescu a încetat din viață pe 2 octombrie 1910, la vârsta de 69 de ani și a fost înmormântat la Cimitirul Bellu.
