Dinarello obtient son doctorat en médecine en 1969 à l'Université Yale et depuis 1996, il est professeur de médecine à la faculté de médecine de l'Université du Colorado. Il est également professeur de médecine expérimentale au Radboud University Medical Center de Nimègue, aux Pays-Bas. Dinarello est considéré comme l'un des pères fondateurs des cytokines ayant purifié et cloné l'interleukine-1. Cette étape importante établit la validation des cytokines en tant que médiateurs de la maladie, en particulier de l'inflammation. Les études actuelles bloquant l'IL-1 chez l'homme soutiennent les contributions essentielles de Dinarello et de ses collègues à la biologie des cytokines et à la pathogenèse des maladies inflammatoires.