Дмитро Юрійович народився 14 березня 1992 року в селі Крученець Черняхівського району Житомирської області. У 2009 році закінчив Селянщинський спортивний ліцей. В 2014 році закінчив навчання в Житомирському державному університеті імені Івана Франка, де отримав диплом спеціаліста на факультеті «Фізичного виховання і спорту». Під час навчання Дмитро встиг попрацювати викладачем фізичної культури в своєму рідному спортивному ліцеї.

Вже тоді Дмитро виявляв найкращі риси свого характеру: почуття справедливості, наполегливість та сміливість. Тому 29 жовтня 2014 року він уклав контракт на проходження військової служби та був направлений до військової частини А1724. Успішно проходив службу на посаді начальника радіостанції відділення зв’язку та радіотехнічного забезпечення. У той же час, Дмитро наполегливо прагнув потрапити на фронт, адже в нього були особисті рахунки з ворогом – там загинув його однокласник і друг дитинства.

У жовтні 2017 року, Литвинчук Д. Ю. за власним бажанням був відряджений для виконання військового обов’язку в зоні проведення АТО в якості розвідника-далекомірника розвідувального взводу 2-го батальйону 95-ої десантно-штурмової бригади.

25 листопада 2017 року, під час несення бойового чергування на позиції в районі населеного пункту Верхньоторецьке, що на Донеччині, сержант Литвинчук Дмитро Юрійович загинув внаслідок снайперського обстрілу з боку позицій противника. Сталося це опівдні. Підступний ворог до настання темряви не давав змоги евакуювати пораненого та надати йому медичну допомогу.

Дмитра Юрійовича поховано як героя України на цвинтарі рідного села.