על תחילת דרכו ידוע מעט מאוד. בשנת 197 לפנה"ס, לאחר סיום המלחמה המוקדונית השנייה בהפסד מוקדוני, נאלץ אביו, כחלק מהסכמי השלום עם הרפובליקה הרומית, לשלוח אותו לרומא כבן ערובה. בשנת 188 לפנה"ס, בשל תמיכתו של פיליפוס ברומא במהלך מלחמת אנטיוכוס, שוחרר דמטריוס מהשבי. ארבע שנים לאחר מכן, שלח פיליפוס את דמטריוס לרומא, כדי לייצג את העמדה המוקדונית מול משלחות שונות מיוון, שטענו נגד מוקדון. בשל השנים הרבות שעשה דמטריוס בשבי הרומאי, עמדתו במשא ומתן הייתה כנועה ומתרפסת. הרומאים סברו שאחרי השלטון הקשה של פיליפוס, יוכל דמטריוס הכנוע להיות שליט נוח למדי. דמטריוס חזר למוקדון עמוס בהבטחות ורמיזות מצד הרומאים, שהותירו אותו מבולבל ומשתעשע בתקוות. המצביא הרומאי טיטוס קווינקטיוס פלמינינוס אף נפגש עמו ביחידות, והצהיר במפורש שרומא מעוניינת בו כמלך. עם זאת, ידוע היה לכל שפיליפוס מעדיף את בנו הבכור פרסאוס, שבניגוד לדמטריוס נודע כתוקפן וקשה עורף. פיליפוס אף נתן מעין הצהרה פומבית להעדפותיו, כאשר ייסד בתראקיה עיר חדשה וקרא לה על שם פרסאוס.