Родился в 1919 году в селе Овчарово Харьковской губернии (ныне в Троицком районе Луганской области) в крестьянской семье. Украинец. Отец Дмитрия был сельским плотником. Образование начальное — 5 классов. Работал в колхозе. В 1939 году был призван в Красную Армию.На фронтах Великой Отечественной Войны с первых дней. В первые же дни войны Дмитрий был легко ранен, и его перевели из строевого подразделения ездовым на склад боеприпасов. Служил Дмитрий ездовым пулемётной роты 389-го стрелкового полка 176-й стрелковой дивизии 9-й армии Южного фронта, рядовой.  Это произошло в районе г.Бельцы (Молдавия). Из наградного листа ."13 июля 1941 года из района Песец, красноармеец Овчаренко вез боеприпасы для 3-й пульроты, находясь от своего подразделения в 4-5 километрах. В этом же районе на красноармейца напали и окружили две автомашины в составе 50 германских солдат и 3-х офицеров. Выходя из машины германский офицер скомандовал красноармейцу поднять руки вверх, выбил из его рук винтовку и начал учинять ему допросы.У красноармейца Овчаренко в повозке лежал топор. Взяв этот топор, красноармеец отрубил голову германскому офицеру, бросил три гранаты вблизи стоящей машины. 21 германский солдат был убит, остальные в панике бежали. Вслед за раненым офицером, Овчаренко с топором в руках преследовал его и в огороде м. Песец, поймал его и отрубил ему голову. 3-й офицер сумел скрыться.Тов. Овчаренко не растерялся, забрал у всех убитых документы, у офицеров карты, планшеты, схему, записи и предоставил их в штаб полка. Повозку с боеприпасами и продуктами доставил вовремя своей роте…"  Парню на тот момент было 22 года... Героический парень продолжил службу уже пулеметчиком. Как указано в наградном листе "27 июля на высоте 239,8 ураганным огнем уничтожал противника. Его пулемет работал безотказно.  Своим героизмом товарищ Овчаренко воодушевлял всех бойцов на разгром фашистских банд". 

За свои подвиги Д.Овчаренко 3 августа 1941 года был представлен к званию Героя Советского Союза.  28 января 1945 года оборвалась жизнь героя, Дмитрий Овчаренко погиб при освобождении Венгрии.