23-latek formalnie wcześniej był piłkarzem Hamburgera SV, ale przez trzy lata zdołał w tym klubie rozegrać zaledwie trzy spotkania. Więcej występował na wypożyczeniach, kolejno w FC Kaiserslautern i Fortunie Düsseldorf. W barwach tego drugiego zespołu w minionym sezonie w 25 meczach strzelił aż 10 goli.
Teraz piłkarz zdecydował się na transfer do innego klubu Bundesligi. Podpisał trzyletni kontrakt z Hoffenheim, które poszukiwało nowego środkowego pomocnika. "Wieśniaki" zapłaciły za niego ok. 1,7 miliona euro.
Demirbay ma za sobą również występy w rezerwach Borussii Dortmund. W przeszłości był młodzieżowym reprezentantem Turcji oraz Niemiec.