Acteur français, fils de la comédienne Mado Maurin et membre de la troupe familiale des "petits Maurin", il débuta au cinéma à l’âge de quatre ans dans Monsieur Fabre. Dans les années 1960, il tint des petits rôles à la télévision et sur le grand écran (Paris brûle-t-il ?), puis rejoignit en 1967 Coluche et Miou-Miou sur les planches du Café de la gare. C’est là que Bertrand Blier le trouva, alors qu’il était en quête de nouveaux talents pour l’adaptation cinématographique de son livre, Les Valseuses. Ce film, sorti deux ans plus tard, révéla Dewaere au public, aux côtés de Gérard Depardieu et Miou-Miou, dans la peau d’un écorché vif en révolte contre le conformisme. Alors que Claude Lelouch lui avait confié le personnage de Marcel Cerdan dans Edith et Marcel, l’acteur se tira une balle de 22 long rifle dans la bouche, devant un miroir. Il incarna la « fureur de vivre » à la française et demeura un modèle pour les générations de jeunes comédiens qui lui ont succédé.

Il repose dans le caveau de sa belle-famille au cimetière de Saint-Lambert-du-Lattay.

Depuis 2010, une plaque posée identifie sa présence dans cette tombe.