Дмитрий продолжил военную династию, пошёл по стопам отца и старшего брата Евгения, поступив в 2007году в Омский танковый инженерный институт.
После окончания института в 2012 году был отправлен служить на Северный флот в Мурманскую область, в 200 мотострелковую бригаду.
В специальной военной операции капитан Астафьев Дмитрий Владимирович принимал участие с 24 февраля 2022 года в должности командира мотострелковой роты отдельной гвардейской мотострелковой бригады Северного флота.
В 2022 году был награждён медалью Суворова и орденом Мужества.

В ходе наступательных, а затем и оборонительных боёв в мае этого года ротой под командованием капитана Дмитрия Астафьева было уничтожено до 200 военнослужащих и наёмников ВСУ,7 танков, около 30 единиц легкобронированной техники, в том числе и западного производства, пикапов с установленными на них различными огневыми средствами, 4 орудия полевой артиллерии.
20 мая 2023 года в ночное время противник атаковал позиции роты капитана Астафьева при усиленной огневой поддержке реактивной и ствольной 155мм артиллерии американского производства. Под непрекращающимся вражеским огневым воздействием офицер грамотно перераспределял свой личный состав, профессионально наводил и корректировал огонь артиллерии, что позволяло сдерживать наступательные действия врага. В ходе боя капитан Астафьев выявил и прицельным огнём из гранатомёта ликвидировал наблюдательный пост с находившимся на нём корректировщиком огня, а стрелковом бою уничтожил до 10 военнослужащих ВСУ и 2 пикапа . Получив тяжёлое ранение, продолжал руководить боем. Под угрозой полного окружения, Дмитрий отдал приказ перегруппировать силы и занять более выгодные позиции. С целью выиграть время, вызвал огонь артиллерии на себя и огнём самоотверженно прикрывал отход подчинённого личного состава.
За героизм, мужество и отвагу, проявленные при исполнениивоинского долга, капитану Дмитрию Владимировичу Астафьеву Указом Президента Российской Федерации присвоено звание героя Российской Федерации (посмертно).
У Дмитрия остались жена Астафьева Дарья Сергеевна и пятилетняя дочь Мирослава.