Detlef Schrempf se narodil 21. ledna 1963 v Leverkusenu v tehdejší Západní Německu. Jeho sportovní cesta začala v Evropě, kde se prosadil jako talentovaný basketbalista. Vystudoval univerzitu ve Washingtonu, kam se dostal díky sportovnímu stipendiu, a tam začal psát svou americkou kapitolu. Univerzitní tým Washington Huskies ho představil americkému publiku a položil základy pro jeho budoucí úspěšnou kariéru v nejprestižnější basketbalové lize světa.
Po úspěšném univerzitním působení byl Detlef Schrempf v roce 1985 draftován do NBA. V prvním kole, jako 8. celkově, si ho vybrali Seattle SuperSonics. Jeho vstup do ligy nebyl okamžitým explozivním startem, ale spíše postupným budováním pozice. V Seattlu si získal své místo díky své všestrannosti, dobré střelecké technice a schopnosti hrát na více postech. V sezóně 1985-86 odehrál 79 zápasů s průměrem 6,4 bodu a 3,1 doskoku na zápas. Postupně se jeho role v týmu zvětšovala a s ní i jeho statistiky. V sezóně 1987-88 už zaznamenal průměr 14,6 bodu, 5,8 doskoku a 3,7 asistence, což naznačovalo jeho rostoucí vliv na hru týmu.
Rok 1989 přinesl pro Detlefa Schrempfa významný přestup. Výměnou za Randyho Pfaffa se stal součástí týmu Indiana Pacers. V Indianě se jeho kariéra dále rozvíjela. Stal se klíčovým hráčem a stabilním bodovým přínosem. V sezóně 1990-91 dosáhl svého prvního velkého individuálního úspěchu, když byl poprvé nominován do NBA All-Star Game. Průměr 16,1 bodu, 7,4 doskoku a 3,2 asistence v této sezóně potvrdily jeho status elitního hráče ligy. Jeho schopnost přispívat na obou koncích hřiště, jak v útoku, tak v obraně, z něj dělala cenného hráče pro každý tým. V sezóně 1991-92 si své místo v All-Star Game obhájil a navíc získal ocenění pro Nejlepšího šestého hráče NBA (NBA Sixth Man of the Year), což svědčilo o jeho efektivitě i při nástupu z lavičky. Tuto cenu si odnesl i v následující sezóně 1992-93, kdy zaznamenal průměr 19,1 bodu, 9,6 doskoku a 4,0 asistence, a patřil k nejlepším hráčům ligy.
V létě roku 1993 došlo k dalšímu významnému kroku v jeho kariéře. Detlef Schrempf se vrátil do Seattle SuperSonics v rámci výměny za Dana Schayese a budoucí volby v draftu. Návrat do Seattlu znamenal pro Schrempfa období, kdy se stal jedním z hlavních pilířů týmu. Spolu s hráči jako Gary Payton a Shawn Kemp tvořili silnou sestavu, která patřila k favoritům ligy. V sezóně 1993-94 zaznamenal průměr 15,2 bodu a 6,4 doskoku, a pomohl Sonics k bilanci 63 výher a 19 proher. V sezóně 1994-95 se jeho čísla ještě zlepšila na 19,2 bodu a 6,6 doskoku, a opět byl nominován do NBA All-Star Game. V play-off v tomto roce pomohl týmu k postupu do druhého kola. V sezóně 1995-96, která je pro Seattleskou éru Sonics obzvláště památná, zaznamenal Schrempf průměr 17,1 bodu a 6,4 doskoku. Sonics došli až do finále NBA, kde však nestačili na silné Chicago Bulls vedené Michaelem Jordanem. Tato sezóna představovala vrchol týmových úspěchů Detlefa Schrempfa v NBA.
Po úspěšném angažmá v Seattlu se Detlef Schrempf v roce 1997 připojil k týmu Portland Trail Blazers. I v tomto týmu si udržel svou stabilní výkonnost. V sezóně 1997-98 zaznamenal průměr 13,4 bodu a 5,2 doskoku. Přesun do Portlandu znamenal pro Schrempfa další zkušenost s různými systémy a spoluhráči. V sezóně 1998-99 odehrál 37 zápasů s průměrem 11,3 bodu. Jeho kariéra v Portlandu byla solidní, ale již nedosahovala vrcholů z předchozích let. V sezóně 1999-00, která byla jeho poslední v NBA, odehrál jen 28 zápasů s průměrem 7,9 bodu. Na konci této sezóny ukončil svou bohatou kariéru v NBA.
Detlef Schrempf reprezentoval také německou reprezentaci na mezinárodní scéně. Zúčastnil se několika evropských šampionátů a byl klíčovou postavou německého basketbalu po mnoho let. Mezi jeho nejvýznamnější úspěchy v národním týmu patří stříbrná medaile na Mistrovství Evropy v roce 1993, kde byl jedním z lídrů týmu. Jeho kariéra v NBA trvala celkem 16 sezón, během kterých si připsal 1013 odehraných zápasů. Jeho celkové statistiky v NBA zahrnují průměr 13,9 bodu, 6,2 doskoku a 2,4 asistence na zápas. Po ukončení hráčské kariéry se věnoval různým projektům, včetně působení v médiích a trenérské činnosti na nižší úrovni. Detlef Schrempf zanechal v NBA nesmazatelnou stopu jako jeden z nejlepších evropských hráčů své generace, který dokázal konkurovat na nejvyšší úrovni a dosáhnout významných individuálních i týmových úspěchů.