Dendi Santoso memulai karir juniornya di SSB Unibraw 82, kemudian dia terjaring dalam Akademi Arema tahun 2004. Setelah itu pada tahun 2006 Dendi masuk di tim Arema U-18 yang bermain di Piala Soeratin Liga Remaja Nasional.

Memulai karier sebagai striker, Dendi pun terbiasa pula berposisi sebagai winger dan second striker. Senjatanya adalah crossing, dan kadang memaksimalkan kecepatannya untuk melakukan tusukan ke dalam kotak penalti lawan dari sisi kanan penyerangan.

Pada tahun 2007 Dia ikut membawa Arema U-18 juara Piala Soeratin LRN U-18. Pada tahun 2008 dia menjadi bagian dari tim Arema U-21. Pada putaran kedua ISL 2008-2009 statusnya naik menjadi pemain senior. Dendi biasa berposisi sebagai penyerang sayap. Dia juga pernah memperkuat timnas U-23 SEA Games XXV 2009.

Debut resminya bersama Arema dilakukan pada laga Persebaya vs Arema di ISL 2009-2010 (16.01.2010) yang berakhir untuk kekalahan timnya 2-0. Sementara gol perdananya untuk Arema dibuat saat kalah 1-2 dari Persiba Balikpapan (24.01.2010) di ajang yang sama.

Dendi sendiri merupakan bagian dari skuad juara Arema yang memenangi ISL 2009-2010. Orang yg paling berjasa bagi karirnya mungkin adalah Robert Rene Albert, pelatih Arema kala itu. Dialah yang mengorbitkan Dendi ke tim senior Arema.

Pemilik jersey nomor 41 ini sempat bergabung dengan Arema yang bermain di kompetisi IPL di musim 2011-2012. Namun, di putaran kedua, Dendi kembali ke Arema yang bermain di ISL bersama sejumlah pemain lainnya.

Pada 10.03.2012 lalu, Dendi melepas masa lajangnya dengan sang kekasih, Vivi Rezky Santoso pada usia yang masih sangat muda, yakni 22 tahun. Dari pernikahan itu, mereka dikaruniai seorang putra bernama Aldevo.

Di musim 2020 adalah pengabdian Dendi Santoso yang ke-12 tahun.