Дмитрий Владимирович Попов родился в 1977 году в г. Красноярске. Закончил Красноярскую государственную медицинскую академию по направлению «Лечебное дело» в 2000 году. С 2001 года проходил интернатуру и ординатуру в КГМА. С 2006 года - врач-хирург, заведующий хирургическим отделением, заведующий медсанчастью медицинского центра РУСАЛ. С 2002 по 2010 год совмещал работу врачом-хирургом в КГБУЗ КМКБ № 7. В 2010 году был назначен заместителем главного врача по организационно-методической работе Краевого клинического онкологического диспансера им. А.И. Крыжановского. С января 2013 года работал заместителем министра здравоохранения Красноярского края. В круг его обязанностей входил блок лечебной работы: организация медицинской помощи взрослому и детскому населению, акушерско-гинекологическая помощь, лекарственное обеспечение.

Кандидат медицинских наук с 2003 года.

В октябре 2018 года назначен министром здравоохранения Алтайского края.

Женат, есть дети: сын и дочь.