Дмитрий Орлов родился в Москве 7 октября 1971 года. Когда ему было всего 15 лет, умер отец, поэтому после окончания школы, как самому старшему в семье, ему пришлось устраиваться на работу. У Дмитрия имеется брат и две сестры. Впервые в кино Орлов появился в десятилетнем возрасте в одном из выпускных проектов ВГИКа под названием "Стена".В 1990 году он снимался в киноленте "Делай - раз!" режиссера Андрея Малюкова, в 1992 году в психологической драме "Грех", снятой студией "Укртелефильм". Когда финансовое положение в семье немного наладилось, мальчик поступил во МХАТ на курс Льва Дурова. Мать всячески поддерживала стремление сына стать актером. В 1996 году он окончил обучение. В 2000 году Дмитрий Орлов играл роль бандита в кинокартине "Брат 2" режиссера Алексея Балабанова, где главную роль исполнил Сергей Бодров. В ленте "Сестры", над которой трудился режиссер Сергей Бодров-младший, актер сыграл милиционера Палыча - мужественного немногословного человека, отказавшегося подчиниться бандитам в лихие 90-е годы и потерявшего вследствие этого жизнь. Актер за эту роль был отмечен наградой фестиваля "Созвездие". Большую творческую удачу Дмитрию принесла игра в военной драме "Первый после Бога" Василия Чигинского, он блестяще вжился в образ командира-подводника. Затем Дмитрий Орлов работал над кинолентами "Стая", "С Новым Годом, папа!", "Чартер", "Путевой обходчик". В драме "Чартер" он выступал не только как актер, но и как режиссер.В 2008 году Орлов снимался в многосерийной ленте о поколении людей, которые родились до распада СССР, под названием "Воротилы" вместе с Максимом Радугиным, Александром Пашковым и Екатериной Никитиной. Следом за этим он работал над продолжением сериала "Воротилы. Быть вместе". Последними картинами с участием актера на данный момент являются "Сделано в СССР", "Только ты" и "Доставить любой ценой".
