Η Δήμητρα Παναγούλη σπούδασε στο Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών και ολοκλήρωσε τις μεταπτυχιακές σπουδές της στη Διδακτική Μαθηματικών του ιδίου τμήματος. To δεύτερο μεταπτυχιακό της είναι στην Εκπαιδευτική Ηγεσία και Διοίκηση (Πανεπιστήμιο Λευκωσίας -MEd in Educational Leadership and Administration). Έχει επιμορφωθεί στο Harvard Graduate School of Education και στο Arizona State University. Έχει επιλεγεί ως  Microsoft Innovative Educator Expert και έχει βραβευθεί στον Θεσμό αριστείας και ανάδειξης καλών πρακτικών στην Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση του Υπουργείου Παιδείας, Θρησκευμάτων και Αθλητισμού.

Είναι διακεκριμένο μέλος της Επιστημονικής Ένωσης για την Προώθηση της Εκπαιδευτικής Καινοτομίας και συμμετέχει στην κριτική επιτροπή του European Conference on Games Based Learning από το 2013. Έχει κάνει δημοσιεύσεις και παρουσιάσεις σε διεθνή συνέδρια («Learning Math through Creativity and Role Playing», «Digital Games and Historical-Cultural Education», «Greek Revolution against Ottoman Empire through Arts and New Technologies»). Εργάζεται στην ιδιωτική εκπαίδευση 20 χρόνια. Εντάχθηκε στο δυναμικό του Ελληνοαμερικανικού Εκπαιδευτικού Ιδρύματος το 2010. Έχει διατελέσει συντονίστρια του PYP στην 6η τάξη και μέλος της Επιτροπής EFQM του ΕΕΙ. Τον Σεπτέμβριο του 2023, ανέλαβε Διευθύντρια του Δημοτικού Κολλεγίου Ψυχικού.