Родился 14 февраля 1986 г. в Орле. Начал заниматься боксом в 5 лет, тренировался в спортивной секции Всероссийского научно-исследовательского института зернобобовых и крупяных культур (Орел) под руководством Ивана Аспидова.
Окончил Орловский государственный технический университет по профилю "спортивный менеджмент".
Первых успехов в любительской карьере добился в 2001 и 2002 гг., когда становился победителем чемпионатов мира и России среди юношей. В 2004 г. выиграл чемпионат мира среди юниоров в Чеджу (Южная Корея) в супертяжелой весовой категории. Всего на любительском ринге провел 130 боев, из них выиграл 115.
В 2004 г. принял решение перейти в профессионалы, подписал контракт с немецкой промоутерской компанией Universum Box-Promotion ("Юниверсум Бокс-Промоушен"). Дебютировал на профессиональном ринге 21 сентября 2004 г., одержал победу техническим нокаутом над словаком Имрихом Боркой.
До 2009 г. тренировался под руководством немецкого специалиста Фрица Здунека. В 2006 г. Бойцов стал обладателем титула чемпиона мира среди молодежи по версии Всемирного боксерского совета (WBC) в тяжелом весе. В 2009 г. выиграл интерконтинентальный титул по версии Всемирной боксерской ассоциации (WBA) и европейский титул Всемирной боксерской организации (WBO), также в тяжелой весовой категории.
В 2013 г. через суд расторг контракт с Universum Box-Promotion, заключил соглашение с другой немецкой промоутерской компанией, Sauerland Event ("Саурленд Ивент"). В том же году потерпел первое поражение в профессиональной карьере, проиграл в бою за статус претендента на звание чемпиона мира по версии WBO австралийцу Алексу Леапаи (по очкам).
Всего Денис Бойцов провел на профессиональном ринге 37 поединков, одержал 36 побед, 27 из них – нокаутом. В настоящий момент живет в Германии, тренируется под руководством известного в прошлом боксера Артура Григоряна. 21 марта 2015 г. в Ростоке (Германия) одержал победу над бразильцем Иринеу Беато Костой-младшим.
Мастер спорта международного класса.
Женат. Супруга - Ольга.