Дмитрий Дьяченко родился 16 сентября 1972 года в городе Воронеж. Окончил Воронежский государственный институт искусств в 1989 году. Проходил режиссерские курсы во Всероссийском институте переподготовки и повышения квалификации работников кинематографии, мастерская Николая Бурляева и Бориса Плотникова, благодаря чему стал режиссером кино и телевидения.
С 1995 года Дмитрий Владимирович приступил к работе в продюсерском центре «Дакарт», где провел три года. А в 1997 году присоединился к работе на телеканале АСТ. Далее, работал режиссером-постановщиком в компаниях «Бизнес-Видео» и «Видео Коммуникации». С 2003 года стал режиссером-постановщиком документальных фильмов.
В 2008 году вышел фильм Дмитрия Дьяченко «День радио», где главные роли исполнили актеры «Квартета И». Свое сотрудничество с ребятами Дмитрий Дьяченко продолжил в 2010 году в фильме «О чем говорят мужчины» и в 2011 «О чем еще говорят мужчины». Позднее, они выпустили четвертый совместный проект. На этот раз им стал спектакль «Быстрее, чем кролики».
В 2012 году на телеканале СТС вышел снятый Дмитрием комедийный сериал «Кухня», а в 2014 он стал режиссером полнометражного фильма «Кухня в Париже», который явился продолжением третьего сезона сериала.
Режиссер не останавливается на достигнутом. В 2016 году «Квартет И» подал идею о создании нового фильма. Участники квартета принимали участие в написании сценария фильма и сыграли в нем роли. Комедия получила название «Страна сказок». В том же году Дмитрий выпустил супергеройскую кинокомедию «Супербобровы».
Семейная комедия «Последний богатырь», снятая Дмитрием в 2017 году рассказывает об обычном молодом человеке, который неожиданно оказывается в Белогорье - фантастическом мире, в котором обитают герои русских сказок.
В 2018 году ожидается выход на экраны продолжение комедии «СуперБобровы. Народные мстители». Действие юмористической картины начинается в Таиланде, куда забрели наши ключевые герои. Совсем недавно данное семейство переступило черту закона, после совершения противозаконного поступка они решили податься в бега. Таким образом, выбор Бобровых пал на Таиланд, где их ожидает череда невероятных приключений и опасностей.