Дмитрий Семёнов родился 7 ноября 1971 года в Орджоникидзе (ныне — Владикавказ). С июля 1995 года был на службе во внутренних войсках МВД РФ. К июню 2009 года старший лейтенант Дмитрий Семёнов был заместителем командира разведроты по работе с личным составом 126-го полка внутренних войск.
15 июня 2009 года Семёнов обнаружил лагерь боевиков, после чего вступил в бой с ними. Когда получил ранение снайпер Сокуров, Семёнов спас его из-под обстрела и оказал ему первую помощь. Им удалось продержаться до подхода разведывательного отряда и совместно с ним блокировать противника.
Во время попытки боевиков прорваться из окружения Семёнов получил тяжёлые ранения, но продолжал сражаться. В тот же день он умер от полученных ранений в Центральной клинической больнице Назрани.
Указом Президента Дмитрий Семёнов посмертно был удостоен высокого звания Героя России.
