Дмитро народився в місті Добропілля Донецької області. Здобув повну вищу освіту. Службу в правоохоронних органах розпочав у 2006 році на посаді міліціонера-кінолога. З 2015-го працював у підрозділах превентивної діяльності – забезпечував громадський порядок на території Новогродівської та Селидівської громад Донеччини. Останнім часом був поліцейським офіцером громади СВГ ВП Покровського РУП ГУНП в Донецькій області.
Коли почалося повномасштабне вторгнення, Дмитро брав активну участь у порятунку людей. Поліцейський спільно з військовими та працівниками екстрених служб виїжджав на місця обстрілів, розбирав завали, допомагав постраждалим і доставляв їх до лікарні. Також займався евакуацією населення. Під обстрілами, ризикуючи власним життям, він розвозив по укриттях ліки, продукти та речі першої необхідності.
«Мій чоловік мужньо і до останнього подиху захищав Україну від ворога», – написала дружина Юлія.
Поховали Дмитра Петренка на Алеї Слави кладовища в Добропіллі.
Посмертно капітана поліції нагородили орденом «За мужність» ІІІ ступеня та відзнакою «За оборону України».
У захисника залишились дружина, син і донька.
