Né le 21 janvier 1984 à Belgrade, Dejan Milovanović est le fils de l’ancien joueur de l’Étoile Rouge de Belgrade Đorđe Milovanović (finaliste de la coupe de l’UEFA 1979) et cousin de Branislav Ivanović (104 sélections avec la Serbie).
Il intègre le centre de formation de l’Étoile Rouge où il va s’imposer comme milieu de terrainentre 2001 et 2008 ou il d remporte plusieurs titres de champion et de coupe nationale.
En 2008, Milovanović rejoint le RC Lens alors en division 2 et est un des acteurs majeurs de la remontée du club en Ligue 1. Lors de la saison 2009-2010 il jouera en ligue 1 16 matchs, dont 8 fois comme titulaire, et un seul match en sa toltalité pour 1 passe décisive et 1 carton jaune. Il sera ensuite prêté à l’Étoile Rouge puis poursuit sa carrière en Grèce, au Panionios, puis conclut son parcours professionnel à Voždovac Belgrade en 2014.
International serbe à deux reprises, Dejan Milovanović s’est éteint le 16 septembre à seulement 41 ans, terrassé par deux crises cardiaques lors d’un match de vétérans, quelques minutes après avoir marqué un but.
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