Академик Демирчян закончил Ленинградский политехнический институт по специальности «Высоковольтная аппаратура». Как он сам отмечал, ему удалось попасть к Л. Р. Нейману:
Академик Демирчян является почётным профессором Кафедры теоретических основ электротехники Московского энергетического института (технического университета). Он руководил кафедрой ТОЭ в 80-90-х годах, которые стали расцветом научных исследований. В эти годы интенсивно развиваются и внедряются в учебный процесс работы в области применения вычислительной техники для моделирования электромагнитных полей и электрических цепей, работы по использованию в электротехнике виртуальных приборов.
Большой научный резонанс и признание получили выполненные сотрудниками кафедры исследования в области сверхпроводимости, анализа жёстких систем, моделирования и проектирования машиновентильных систем, за которые профессорам К. С. Демирчяну и П. А. Бутырину была присуждена премия РАН им. П. Н. Яблочкова. Мировое признание получили исследования К. С. Демирчяна по влиянию энергетики на глобальное изменение климата планеты.
Важный этап развития проблем теоретической электротехники связывается в эти годы с созданием теории адаптивных электродинамических систем и прецизионных технологий, основанных на максимальном использовании особых свойств электромагнитных полей при создании полностью автоматизированных устройств. Камо Серопович стал руководителем этих научных работ. Так же в годы руководства К. С. Демирчяна кафедра ТОЭ особенно интенсивно взаимодействует с Российской академией наук и принимает самое активное участие в создании Академии электротехнических наук РФ. Был заведующим лабораторией Института высоких температур РАН.
В 1988 году за труды в области теории сложных электрических цепей и систем академик Демирчян был удостоен Государственной премии СССР.
К. С. Демирчяну была присуждена премия правительства РФ в области науки и техники за 2003 год (как руководителю работы) — «за разработку, освоение серийного производства и организацию эксплуатации дугогасящих реакторов, управляемых подмагничиванием».
На 2009 год живет в Москве, от преподавательской деятельности отошел, но активно участвует в научной жизни на посту председателя объединенного научного совета по комплексной проблеме «Электрофизика, электроэнергетика и электротехника» и главного редактора издания «Известия РАН.Энергетика»
В 2004 году в интервью газете «Промышленные ведомости» академик Демирчян выступил с резкой критикой проводимой реформы и упрекнул А. Б. Чубайса в безответственности и некомпетентности:
В октябре 2004 года Моисей Гельман, миноритарный акционер РАО «ЕЭС России» подал иск в Конституционный Суд с целью признать реформу РАО незаконной. В исковом заявлении истец сообщал:
Академик Демирчян — старший брат известного армянского государственного и политического деятеля Карена Демирчяна, спикера парламента Армении (1999), убитого в ходе террористического акта, который был следствием личной вражды с президентом Армении Робертом Кочаряном. В 8-ю годовщину трагической гибели на церемонии открытия музея памяти Карена Демирчяна академик Демирчян сказал о своем брате:
Сын Карена Демирчяна Степан Демирчян приходится академику Демирчяну племянником. Степан Демирчян — политический наследник своего отца, кандидат на выборах президента Армении(2003), на которых занял второе место, набрав 28,3 % голосов избирателей, депутат армянского парламента (2003—2007)