1971 yılında Karadeniz Ereğli'nin köyü olan Ballıca'da doğmuştur. İlkokulu doğup büyüdüğü Ballıca köyünde, ortaöğrenimini ise Bayat Köyü'nde bitirmiştir. Lise hayatını Karadeniz Ereğli Endüstri Meslek Lisesi Elektronik Bölümü'nde tamamlamıştır.
Lisans eğitimini almak için 1989 yılında Ankara'nın yolunu tutmuştur. Ankara Üniversitesi Hukuk Fakültesi'ni kazanan Ünal Demirtaş, 1993 yılında Hukuk fakültesini tamamlayarak iş hayatına adım atmıştır. Ankara barosu'na kayıtlı olarak müvekkillerinin davalarının takipçisi olan Demirtaş, 20 yıl boyunca meslek hayatına burada devam etmiştir.
Bir dönem Ankara Barosu Basın ve Parlamento ile ilişkiler Komisyonu'nda da görev yapan Ünal Demirtaş, 2011 yılı Milletvekili Genel Seçimlerinde CHP'den Zonguldak 5. Sıra adayı gösterilmiştir.
Ünal Demirtaş, ingilizce öğretmeni Neşe DEMİRTAŞ ile evlidir.