Дмитро народився і жив у місті Сєвєродонецьк Луганської області. Після школи закінчив Сєвєродонецьке училище №1. Працював у місцевому МНВК та одночасно здобував вищу освіту в Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля. Захоплювався хімією, біологією, історією та географією. Мав багато друзів. Був патріотом.
У 2014 році, коли почалася російсько-українська війна, займався волонтерством. У 2015-му вирішив приєднатися до лав захисників, щоб боронити рідну країну. Спочатку служив у батальйоні «Луганськ-1», потім – у 17-й окремій танковій бригаді.
У 2021 році приєднався до 24-го окремого штурмового батальйону «Айдар». Був заступником командира бойової машини – навідником-оператором.
«Дмитро був гарним сином, кращим братом і гідним сином своєї Батьківщини. Вірний військової присязі України», – зазначила сестра Марина.
Солдата Д. Фоменка нагородили орденом «За мужність» ІІІ ступеня. Однак боєць так і не встиг його отримати особисто.
Поховали захисника на Краснопільському кладовищі у місті Дніпро.
У Дмитра залишилися мама й сестра.
