После окончания военной авиационной школы пилотов проходил службу в составе 8 отдельного учебно-тренировочного авиаполка.

С декабря 1942г. по август 1943г. воевал на Северо-Западном фронте.

С июля 1944г. в составе 825 штурмового авиаполка на 2 Прибалтийском фронте.

К средине августа совершил 10 боевых вылетов на самолете Ил-2.

Приказом от 23 августа 1944г. лейтенант Плотников был награжден орденом Красной Звезды.

К концу сентября выполнил еще 20 успешных боевых вылетов.

Приказом от 28 октября 1944г. старший летчик Плотников был награжден орденом Красного Знамени.

К средине ноября выполнил еще 16 боевых вылетов.

Приказом от 19 декабря 1944г. командир звена лейтенант Плотников был награжден вторым орденом Красного Знамени.

К первой половине марта совершил 71 успешный боевой вылет.

Приказом от 30 апреля 1945г. старший лейтенант Плотников был награжден орденом Отечественной войны I степени.

За годы войны Дмитрий Афанасьевич выполнил 86 успешных боевых вылетов. 11 мая 1945г. был представлен к званию Герой Советского Союза. Представление поддержал командующий Ленинградским фронтом маршал Говоров Леонид Александрович. Приказом от 02 декабря 1945г. старший лейтенант Плотников был награжден третьим орденом Красного Знамени.

Награжден медалью «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

За долголетнюю и безупречную службу в 1951г. был награжден медалью «За боевые заслуги».

Капитан Плотников был уволен в запас 23 июня 1953г.