İstanbul'da doğup büyüyen Deniz Tortum, Oakland, California'da yaşıyor. Lise eğitimini Robert Kolej'de tamamladıktan sonra 2012 yılında Newyork, Hudson'da yer alan Bard Koleji, Film ve Elektronik Sanatlar bölümünden mezun oldu. Mezun olduktan sonra New York'ta kameraman ve editör olarak çalıştı; Oradayken sanat oyunlarına ve yeni medyaya ilgi duymaya başladı. 2016'da Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, Karşılaştırmalı Medya Çalışmaları'nda Yüksek Lisans yaptı.
Deniz Tortum film ve immersive (sürükleyici) medya alanında çalışıyor. Çalışmaları, Venedik Film Festivali, SxSW, IFFR, IDFA, Sheffield Doc/Fest, True/False ve Dokufest dahil olmak üzere birçok uluslararası mecrada gösterildi. Araştırmalarının sanal gerçeklik üzerine odakalandığı MIT Açık Belgesel Labaratuvarı'nda araştırma görevlisi olarak çalıştı.
Tortum'un babasının cerrahlık yaptığı Cerrahpaşa Hastanesi'ni konu alan belgeseli Maddenin Halleri (Phases of Matter) Filmi, Uluslararası Rotterdam Film Festivali'nde ilk gösterimini yaptı ve İstanbul Film Festivali ile Antalya film Festivali'nde "En İyi Belgesel" ödülünü aldı. 2019 yılında Filmmaker Magazine'in Bağımsız Filmin 25 Yeni Yüzünde yer aldı.
Yönetmenliğini Kathyrn Hamilton ile üstlendiği kısa belgesel filmi Our Ark, 2022 yılında istanbul Film Festivali'nde En İyi Kısa Film ödülüne layık görüldü.