Дмитрий Ермак родился 11 июля 1983 года в поселке Комаричи Брянской области. Вырос в учительской семье, в которой помимо Дмитрия воспитывались еще двое детей - старший брат Роман и младшая сестра Елена. Принадлежность к учительской семье дала результаты: в 2000 году Дмитрий с серебряной медалью закончил Комаричинскую школу-гимназию.

Поступил в 2000 году в Орловский институт искусств и культуры. Будучи студентом третьего курса, был принят в труппу Орловского Государственного Театра для детей и молодежи «Свободное Пространство». Исполнял роль Иуды в мюзикле «Иисус».

В 2004 году Дмитрий получил первую премию на Международном конкурсе эстрадных исполнителей «Славянская звезда». В 2007 стал лауреатом Международного конкурса актерской песни. Обладатель именной премии губернатора Орловской области Егора Строева.

На протяжении четырех лет работал ведущим информационно-развлекательных программ ОГТРК. В 2009 году принял участие в реалити-шоу канала СТС «Русские теноры» и в первом телевизионном кастинге среди профессиональных актеров «Найди Чудовище».

Заняв второе место, Ермак получил предложение от продюсера Дмитрия Богачева войти в труппу мюзикла «Красавица и Чудовище» на роль Люмьера. Вскоре получил также предложение ввестись на роль Фернана в мюзикле «Монте-Кристо». Дмитрий переезжает в Москву и в 2009-2010 годах исполняет данные роли.

По результатом кастинга летом 2010 года получает роль в мюзикле Stage Entertainment «Зорро». В том же году Дмитрий сыграл главную роль в 16-ти серийном телевизионном фильме «Шахта», а также роль Пети Матюшина в сериале «Глухарь. Возвращение».

В сентябре 2011 года на Первом канале стартовало юмористическое скетч-шоу «Нонна, давай!», где Дмитрий стал одним из партнеров Нонны Гришаевой.

В 2012 году 6 октября на новую сцену театра «Россия» Дмитрий Ермак вышел в роли Краба Себастьяна в диснеевском мюзикле «Русалочка». Он стал первым исполнителем этой роли не африканского происхождения. По итогам сезона 2012-2013 годов за исполнение этой роли Дмитрий был номинирован на высшую театральную премию «Золотая Маска 2014»

В 2014 году 18 апреля Ермак впервые предстал в образе Призрака из легендарного мюзикла «Призрак Оперы» на исторической сцене Большого театра в рамках открытия 20 юбилейной Церемонии вручения Российской Национальной театральной Премии «Золотая Маска». Это выступление стало презентацией российской постановки мюзикла «Призрак Оперы», премьера которой состоялась 4 октября на сцене театра МДМ. 16 апреля 2016 года за исполнение этой роли Дмитрий был удостоен Национальной театральной премии «Золотая Маска 2016».

Участвовал в записи аудио диска российского каста мюзикла «Призрак Оперы», где исполнил две заглавные арии. Альбом совместно подготовила российская театральная компания «Стейдж Энтертейнмент» и компания Эндрю Ллойд- Уэббера Really Useful Group.

В 2016 году 8 октября Дмитрий Ермак дебютировал в роли Алексея Вронского в мюзикле «Анна Каренина», которой идет на сцене Московского театра оперетты.

Младшая сестра Дмитрия - Елена Симонова по примеру брата закончила тот же ВУЗ и стала актрисой Орловского Государственного театра для детей и молодежи «Свободное Пространство».

Женат на Наталье Быстровой. Сын - Елисей Ермак.