Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde Nöroloji uzmanlık eğitimini 1997 yılında ve Temel Nörolojik Bilimler doktorasını 2001 yılında tamamladı. 2001-2004 yılları arasında Fulbright bursiyeri olarak doktora sonrası çalışmalarını Harvard Üniversitesi’nde sürdürdü. 2011 yılında Profesörlük ünvanını aldı. 2004-2014 yılları arasında Nörolojik Bilimler Enstitüsü Müdür Yardımcısı olarak görev aldı.
Özdemir sinirbilim alanında migren ve inme tedavileri üzerinde çalışmalarını sürdürmektedir.
