Horváth Dezső 1970-ben szerzett fizikusi diplomát a budapesti Eötvös Loránd Tudományegyetemen. Kísérleti részecskefizikus, vizsgálatait a dubnai Egyesített Atommagkutató Intézetben kezdte, és a Leningrádi Magfizikai Intézetben, a vancouveri TRIUMF-ban, a Brookhaveni Nemzeti Laboratóriumban, a svájci Paul-Scherrer Intézetben, majd a CERN-ben folytatta. Közös Budapest–Debrecen kutatócsoportokat szervezett CERN-kísérletekre: alacsonyenergiás antiprotonokkal az anyag-antianyag szimmetriát vizsgálják, a Nagy elektron-pozitron ütköztetőnél (LEP) és később a Nagy hadronütköztetőnél (LHC) pedig Higgs-bozonok és más új részecskék esetleges keletkezését. 2012-ig az MTA Wigner Fizikai Kuttóközpont Részecske- és Magfizikai Intézetében a Nagyenergiás Fizikai Osztály vezetője és a debreceni ATOMKI tudományos tanácsadója volt, jelenleg emeritus professzor. Az LHC-nál a CMS együttműködés magyar csoportjának munkáját koordinálja, és magántanárként részecskefizikát oktat a Debreceni Egyetemen. Tudományos tevékenységéért 2012-ben megkapta a Magyar Köztársaság Széchenyi-díját.