Il est actuellement l'un des chefs de chœur français les plus demandés sur la scène internationale: chef-associé du Chœur de Chambre Accentus de 2000 à 2006, à l'initiative de Laurence Equilbey, puis fondateur du chœur d'Astrée, il est ensuite invité par le Chœur de Radio France, le chœur Les Métaboles, le chœur de l'Opéra de Lyon, le chœur de l'Opéra du Rhin, le Chœur de Chambre de Namur, le Chœur National de Corée, le Chœur d'Etat de Lettonie, le chœur de la radio de Cologne (WDR), de Leipzig (MDR), d'Hambourg (NDR), de Stuttgart (SWR) ainsi que par le chœur de la radio de Berlin (Berliner Rundfunkchor).

Il dirige auprès de ces phalanges la musique française du XXème siècle et, en particulier, la musique d'aujourd'hui.

Après avoir été nommé sur concours chef-assistant de l'Ensemble Intercontemporain en 2002, il dirige par la suite l'Orchestre des Laurétas du CNSM, l'Orchestre de l'Opéra de Rouen, le Darlington Festival Orchestra, le Philharmoniker-Staatsorchester Halle, l'Orchestre de la radio de Freiburg et de Baden-Baden, l'Orchestre Philharmonique du Maroc,  l'Orchestre National de Lille, l'Orchestre de Dijon-Bourgogne ainsi que l'Orchestre National de Lettonie.

Par ailleurs, depuis 2012, Denis Comtet est invité par le RIAS Kammerchor pour préparer et diriger cet ensemble dans une vingtaine de productions. Il est amené à faire travailler ce chœur dans le répertoire baroque (auprès de René Jacobs), dans le style classique (C.P.E. Bach, Mozart) en collaboration avec les Berliner Philharmoniker, dans le répertoire lyrique (Zauberflöte, La clemenza di Tito) ainsi que dans de nombreux projets de créations, notamment  DISPUTATIO de Pascal Dusapin, créé à Paris, Münich et Berlin.

Denis Comtet dirige au Théâtre des Champs-Elysées (Messe en ut de Mozart), à la Cité de la Musique (Lamentations de Lachenmann), à l'Opéra de Paris (Der Mond de Carl Orff à l'amphithéâtre de la Bastille), à l'Opéra de Lille (La petite renarde rusée de Janacek), Rouen (Pierre et le loup), Besançon, au Capitole de Toulouse (Aventures, nouvelles aventures de Ligeti), au Grand Théâtre de Bordeaux en 2011, à l'Opéra de Dijon en 2012 (création de l'Opéra de la lune de Brice Pauset)  ainsi qu'au festival d'Epidaure en Grèce, en Allemagne au Festival de Schwetzingen, au Deutsche Oper am Rhein de Düsseldorf, au Festival de Halle ainsi qu'au Donaueschinger Musikstage.

Il est directeur artistique du Festival de musique de chambre Arsterra depuis 2011, chef de chœur du Chœur Philharmonique du Maroc (CPM) depuis 2016 et prend la direction musicale de l'Ensemble Vocal Les Discours en septembre 2017.