De acordo com a gramática normativa ambas estão certas, mas a diferença entre elas é muito sutil e só pode ser encontrada no uso sintático das expressões - ou seja, como elas se combinam com outras palavras para formar sentido. Para identificar essas diferenças precisamos olhar para as seguintes características:


Demais pode ser usado com dois sentidos, que são:

  • Advérbio de intensidade (uma palavra que caracteriza um verbo, adjetivo ou advérbio)
  • Quando demais é usado como advérbio ele tem o seu sentido mais comum. Ou seja, de alguma coisa que acontece ou que é feita em excesso. Por exemplo:
Os meus amigos comeram demais ontem.


  • Pronome (Palavra que é usada no lugar de um nome)
  • Quando é usada como um pronome essa palavra significa alguma coisa parecida com "os outros" ou "o resto". Por exemplo:
Os demais chegaram atrasados à reunião.


De mais:

  • Locução adjetiva (expressão que caracteriza substantivos)
  • Essa expressão tem um significado muito próximo (se não o mesmo) daquele que "demais" tem quando é usado como advérbio. Ou seja, de alguma coisa que é excessiva ou intensa demais. A diferença chave aqui é que essa forma se liga com substantivos e não com verbos. Por exemplo:
Os pais deram dinheiro de mais para ele.

Como podemos ver, existem três possibilidades de interpretação para "demais" - duas quando está tudo junto e mais uma quando separado. Entre as três, a mais fácil de diferenciar é aquela que aparece em "Os demais", porque tem um significado bastante diferente, mas perceber a diferença entre as outras duas pode ser mais complicado já que os seus significados são praticamente os mesmos.


Considerando isso, é melhor usar a definição sintática para separar as duas versões. "Demais" tudo junto e como advérbio deve se juntar com verbos, adjetivos e advérbios; "De mais" separado deve funcionar como um adjetivo e se juntar com substantivos.


Entretanto, até mesmo essa definição é problemática pois frequentemente a estrutura sintática dessa expressão é ambígua. Por exemplo:


Eles comeram comida (demais | de mais).


Caso você entenda que o que é excessivo nessa frase é a comida, deve-se usar "de mais". Caso "comer" seja excessivo, deve ser usado "demais".


Ou seja, para a maior parte dos casos o uso de uma ou outra forma vai fazer pouca ou nenhuma diferença. E, em geral, nós usamos quase exclusivamente a forma "demais" para qualquer caso.


Portanto, a não ser que você esteja escrevendo em um contexto que exija um registro extremamente formal as duas formas são equivalentes e a primeira é mais comum.