Российский военнослужащий. Гвардии старший лейтенант. Герой Российской Федерации. Заместитель командира парашютно-десантной роты по воспитательной работе 104-го гвардейского Краснознаменного парашютно-десантного полка 76-й гвардейской Черниговской Краснознаменной воздушно-десантной дивизии.
Дмитрий Петров родился 10 июня 1974 года в городе Ростов-на-Дону. С детства готовил себя к военной службе. Занимался в «Клубе юных летчиков», в пятнадцать лет совершил свой первый прыжок с парашютом. Окончив школу, поступил в Рязанское высшее воздушно-десантное дважды Краснознаменное командное училище.
По окончании учебы Петров получил распределение в 76-ю гвардейскую Черниговскую Краснознаменную воздушно-десантную дивизию, расквартированную в Пскове. Неоднократно выезжал в командировки в «горячие точки», находился в составе миротворческих сил в Абхазии.
С начала февраля 2000 года Дмитрий Петров принимал участие в контртеррористической операции в Чечне. Первые столкновения с боевиками произошли 9 и 22 февраля. Взвод под командованием гвардии старшего лейтенанта отразил нападения бандитов и уничтожил более десяти наемников.
Взвод 29 февраля этого же года участвовал в операции по блокированию боевиков в районе Аргунского ущелья. Отбив первый натиск боевиков взвод к исходу дня переместился на более выходные позиции. Ночью атаки боевиков усилились.
Под утро 1 марта 2000 года Петров получил приказ обеспечить прорыв взвода, который шел на помощь. Задание было выполнено. Получив ранение, не покинул поле боя и продолжал руководить операцией. В ходе боя одно из последующих ранений оказалось смертельным. Последней гранатой офицер подорвал себя и приблизившихся бандитов.
Указом Президента РФ от 12 марта 2000 года за мужество и отвагу, проявленные при ликвидации незаконных вооруженных формирований в Северо-Кавказском регионе, гвардии старшему лейтенанту Петрову Дмитрию Владимировичу посмертно присвоено звание Героя Российской Федерации.
Дмитрий Петров похоронен на Северном кладбище в городе Ростов-на-Дону.
Имя Дмитрия Владимировича Петрова носит средняя школа № 84 в Ростове-на-Дону, на здании школы установлена мемориальная доска
Его имя увековечено на мемориале воинам-десантникам 6-й роты в городе Псков