Realizó sus estudios secundarios en el Liceo de Auch, hasta tercer año, cuando fue a Montpellier.
Se licenció en ciencias matemáticas y físicas en 1904.
Durante la Primera Guerra Mundial, formó parte del servicio auxiliar debido a su mala visión.
Denjoy se casó en 1923 y fue padre de 3 hijos.
Era ateo, demostrando gran interés en la filosofía, la psicología y las cuestiones sociales.