A partir du mois d'octobre 1998, en accord avec son employeur, l'intéressé a réduit son activité de 50 %, afin de se consacrer à des études universitaires. Après avoir été licencié pour le 31 mai 1999 en raison d'importantes arrivées tardives (jugement du Tribunal des prud'hommes du canton de Genève du 11 août 1999), il s'est inscrit au chômage, mais n'a pas retravaillé depuis lors.
Le 25 octobre 2001, D.________ a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité. La doctoresse I.________, consultée en juillet 2001, a diagnostiqué un trouble dépressif récurrent, un trouble schizotypique et une personnalité dyssociale.