Ο Διονύσης Μαλλούχος ξεκίνησε μαθήματα πιάνου στο Εθνικό Ωδείο με τη Θάλεια Μπαχά. Συνέχισε τις σπουδές του στο Ωδείο Αθηνών, απ΄ όπου και πήρε Δίπλωμα το 1987, στην τάξη του Γιώργου Αρβανιτάκη. Με την υποστήριξη των ιδρυμάτων «Αλέξανδρος Σ. Ωνάσης» και «Μπάκαλα» μελετά κοντά στους ΜartaGulyas και IstvanGulyas, στην Ακαδημία «FerencLiszt» της Βουδαπέστης (1988-91).
Εχει εμφανισθεί στις σημαντικότερες αθηναϊκές αίθουσες, σε πολυάριθμα Φεστιβάλ (Πεντέλης, Κερκύρας, Ηρακλείου Κρήτης, Σάμου, Σύρου, Τήνου, Νάξου, Αίγινας, Πάτμου, Kορώνης, κ.α.) στη Θεσσαλονίκη, την Πάτρα και πολλές άλλες πόλεις της Ελλάδας, καθώς και στο Μόντε Κάρλο, τη Γερμανία (Βερολίνο), τις Η.Π.Α. (Νέα Υόρκη, Ατλάντα, Nashville, πανεπιστήμια Princeton, Rutgers, Indianapolis), την Abuja της Νιγηρίας, στο Φεστιβάλ τηςBevagna και στη "VillaReale" τηςMonza στην Ιταλία, στη Βουδαπέστη, το Εstergom και άλλες πόλεις της Ουγγαρίας, κ.α., σε ρεσιτάλ και συναυλίες μουσικής δωματίου.
Εχει συμπράξει ως σολίστ με την Κρατική Ορχήστρα Αθηνών, την Καμεράτα Ορχήστρα των Φίλων της Μουσικής, τη Συμφωνική Ορχήστρα του Δήμου Αθηναίων, τη Συμφωνική Ορχήστρα του Δήμου Θεσσαλονίκης, την Εθνική Συμφωνική Ορχήστρα Νέων, την ορχήστρα Sinfonietta Αθηνών, την Ορχήστρα Δωματίου του Δήμου Αθηναίων και την Ορχήστρα Εγχόρδων “FranzLiszt” της Ουγγαρίας (Ηρώδειο, Φεστιβάλ Αθηνών ΄93 ).
Εχει ηχογραφήσει για το ραδιόφωνο και την τηλεόραση. Η δισκογραφική του παραγωγή περιλαμβάνει ποικιλία έργων για σόλο πιάνο και μουσικής δωματίου Ελλήνων και ξένων συνθετών, στις εταιρείες ΕΜΙ, SONY, SubwaysMusic, IRIDAClassical, UTOPIA-Mικρή Άρκτος.
Υπήρξε επί πολλά χρόνια συνεργάτης της ΦραγκίσκηςΚαρόρη στην ΕΤ-1, ως σεναριογράφος, παραγωγός και παρουσιαστής τηλεοπτικών μουσικών εκπομπών με έμφαση στον εκπαιδευτικό και ενημερωτικό χαρακτήρα, σε σχέση με τα παιδιά και τους νέους [«Ο Κόσμος της Μουσικής», Διεθνείς Μουσικοί Διαγωνισμοί, το «Παιχνίδι του μαύρου και του άσπρου» (1984-92), «Νέα και Νότες» (1994-95. Από τον Απρίλιο του 2003 παρουσιάζει καθημερινά ραδιοφωνικήεκπομπή στο Τρίτο Πρόγραμμα της Δημόσιας Ραδιοφωνίας («Ολα τα πρωινά του Τρίτου», πρωινή ζωντανή ζώνη).
Με τριαντακονταετή πείρα στη διδασκαλία του πιάνου, είναι σήμερα καθηγητής στο Αττικό Ωδείο και συντονιστής του μετεκπαιδευτικού σεμιναριακού κύκλου «Πιάνο Χωρίς Σύνορα». Παράλληλα δίνει masterclassesστην Αθήνα, τη Θεσσαλονίκη, τη Λάρισα, την Κοζάνη, τη Νάουσα, το Ηράκλειο Κρήτης και πολλές άλλες πόλεις της Ελλάδας, σε συνεργασία με τοπικούς φορείς και Ωδεία. Από το 2007 διδάσκει Μουσική Αγωγή στη Δραματική Σχολή του Εθνικού Θεάτρου και από τον Αύγουστο του 2009 είναι διευθυντής στο Δημοτικό Ωδείο Καλαμάτας.
Είναι πτυχιούχος Χημικός Μηχανικός του Ε.Μ.Πολυτεχνείου.