Дмитро народився 22 грудня 1982 року в місті Дніпро.
З 1990 по 2000 рр. навчався в школі села Очеретувате, а по її закінченню вступив до Дніпровського державного аграрного університету за спеціальністю «Агрономія», який закінчив у 2005 році.
З 25 січня 2005 року працював на посаді головного агронома в колективно-дольовому сільськогосподарському підприємстві «Дружба», що і стало початком його трудової діяльності.
Виховала Дмитра сім’я робітників. Батько - АРТЕМЕНКО Олександр Сергійович, усе життя працював ковалем. Мати - АРТЕМЕНКО Ірина Олексіївна, працювала завгоспом колективно-дольового сільськогосподарського підприємства «Прогрес» та головою профспілкового комітету. Зараз Ірина Олексіївна – бабуся, займається вихованням чотирьох онучок. Сестра - ШЕПЕЛЄВА Аліна Олександрівна.
Був одружений. Дружина – ВАСИЛЮК Світлана Василівна. Син - АРТЕМЕНКО Олексій Дмитрович, 2016 року народження, здобувач освіти.
22 вересня 2005 року Дмитро Олександрович був призваний до лав Збройних Сил України, де гідно проходив службу в навчальному центрі "Десна ". Після демобілізації працював агрономом. З 14 травня 2022 року був мобілізований і став на захист України в складі 54 окремої механізованої бригади. Перебував у найгарячіших точках на передовій: Мар'їнка, потім Лисичанськ, де він до останнього захищав кордони та суверенітет нашої країни.
14 березня 2023 року Дмитро героїчно загинув на своїй позиції в с. Верхньокам'янське, Бахмутського району внаслідок прямого влучання по місцю розташування. Мав позивний «ВОЛОНТЕР», який є влучним відображенням сутності Дмитра. Похований з військовими почестями на сільському кладовищі в Очеретувате, Самарівський район, Дніпропетровська область.
Нагороджений орденом «За мужність» ІІІ ступеня (посмертно).

