Дмитро народився в Дніпрі. Закінчив ліцей інформаційних технологій. Під час повномасштабного вторгнення навчався на другому курсі Національного технічного університету «Дніпровська політехніка», факультет підприємництва та біржової діяльності. Захоплювався комп'ютерами і математикою. Вчився грати на барабанах. Був менеджером музичної групи «Електрогазозварники», яку створив разом із найкращими друзями.
«Діма все життя був справжнім патріотом і борцем за справедливість, був дуже принциповим і відповідальним, сміливим, добрим і розумним. Хоч на початку повномасштабної війни йому було 19 років, він одразу пішов добровольцем разом із татом і друзями. Він міг продовжити навчання, але вважав, що кожен має стати на захист рідних і країни в такий важкий час. Вже з червня 2022 року батальйон перебував на нулі. Діма завжди рвався у бій, ходив у розвідку, допомагав побратимам та був у штурмовій групі», – розповіла його мама Оксана.
Дмитро служив у 128-ій окремій бригаді територіальної оборони. Був командиром 3 стрілецького відділення 3 стрілецького взводу 2 стрілецької роти 232-го окремого батальйону ТРО. Напередодні загибелі прийшов наказ про присвоєння йому звання молодшого сержанта. Але Дмитро про це так і не дізнався.
Дмитро Пєтухов нагороджений нагрудним знаком «Оборона. Єдність. Перемога», медаллю «Незламним героям російсько-української війни», а вже посмертно – пам'ятною медаллю «Захиснику Вітчизни».
Поховали захисника в Дніпрі на Алеї Слави Краснопільського кладовища.
Вдома на Дмитра чекали батьки та сестра.