Сын учителя. Отец Думитреску входил в Национальную крестьянскую партию и в 1946 г. баллотировался от неё в парламент; после запрета Национальной крестьянской партии в 1947 г. Думитреску-сын был исключён из университета, затем арестован и приговорён к двум с половиной годам тюрьмы, в 1953 г. выпущен под домашнее наблюдение, в 1958 г. арестован повторно и находился в заключении до 1964 г. Затем работал строителем, прорабом.
После свержения режима Николае Чаушеску Константин Думитреску возглавил Национальную ассоциацию бывших политзаключённых, в 1992—2000 гг. был депутатом парламента. В 1999 г. по инициативе Думитреску в Румынии был принят закон о доступе граждан к собственному досье из архивов румынской службы безопасности коммунистического периода. С 2006 г. входил в обновлённый состав национальной комиссии по соблюдению этого закона.
