Пасля 8 класаў сярэдняй школы паступіў у Мінскае сувораўскае ваеннае вучылішча. У 1983 годзе стаў курсантам Мінскага вышэйшага ваенна-палітычнага агульнавайсковага вучылішча. Служыў на розных афіцэрскіх пасадах ва Узброеных Сілах СССР.
У 1991 годзе ў сувязі з распадам СССР быў звольнены з войска па скарачэнні. Уладкаваўся рабочым на дрэваапрацоўчае прадпрыемства. Працаваў трэнерам па рукапашным боі і атлетычнай гімнастыцы ў дзіцяча-юнацкім спартыўным клубе. У 1994 годзе паступіў на службу ў Асобны батальён спецыяльнага прызначэння Унутраных войскаў МУС Беларусі на пасаду камандзіра ўзвода спецпрызначэння. Неўзабаве быў прызначаны камандзірам роты. 30 чэрвеня1995 года мінуў кваліфікацыйныя выпрабаванні на права нашэння крапавага берэта. Быў абраны старшынёй Савета крапавых берэтаў Унутраных войскаў. Служыў у Галоўным упраўленні камандавалага Унутранымі войскамі МУС Беларусі на пасадзе начальніка Службы падрыхтоўкі падпадзяленняў спецыяльнага прызначэння. У 2000 годзе прызначаны на пасаду камандзіра 3-й АБрСП (в/ч 3214) Унутраных войскаў (в/ч 3214, Уручча, Мінск).
23 лістапада2000 года быў арыштаваны на загад кіраўніка КДБУладзіміра Мацкевіча па падазрэнні ў арганізацыі забойстваў, але быў вызвалены на загад Аляксандра Лукашэнкі, а 27 лістапада2000 года былі пазбаўленыя сваіх пасад Уладзімір Мацкевіч і генеральны пракурор Алег Бажэлка. Выйшаўшы са следчага ізалятару, Паўлічэнка заявіў перад тэлекамерамі, што «гатовы выканаць любы загад прэзідэнта».
6 кастрычніка2008 адхілены ад пасады камандзіра 3-й АБрСП і пераведзены ў распараджэнне камандуючага ўнутраных войскаў. Новым камандзірам 3-й АБрСП прызначаны палкоўнік міліцыі Юрый Караеў, які з канца ліпеня 2008 года камандаваў палком міліцыі спецыяльнага прызначэння (былы АМАП) ГУУС Мінгарвыканкама. Матывы адстаўкі Паўлічэнкі не называліся.
13 кастрычніка2008 года міністры замежных спраў краін ЕС на пасяджэнні ў Люксембургу прыпынілі на паўгода дзеянне забароны на ўезд у краіны саюза прэзідэнта Беларусі Аляксандра Лукашэнка і некаторых яго набліжаных. Санкцыі супраць былога камандзіра 3-й АБрСП Паўлічэнкі засталіся ў сіле.
У канцы кастрычніка 2008 года прызначаны намеснікам камандзіра корпуса аховы грамадскага парадку ўнутраных войскаў МУС па баявой падрыхтоўцы. Загад аб прызначэнні Паўлічэнкі на новую пасаду падпісаў міністр унутраных спраў Уладзімір Навумаў. Новая пасада фармальна з’яўляецца больш высокай, чым камандзір брыгады. У новыя абавязкі Дзмітрыя Паўлічэнкі ўваходзіць арганізацыя падрыхтоўкі міліцэйскіх частак па пытаннях баявой службы і выхаваўчая праца з асабістым складам. Ён падпарадкоўваецца начальніку — камандзіру корпуса палкоўніку Васілю Аляксеянка.
У сакавіку 2009 года Паўлічэнка быў звольнены з ваеннай службы па хваробе.
У снежні 2019 года Deutsche Welle апублікавала дакументальны фільм, у якім былы супрацоўнік спецпадраздзялення МУС Беларусі Юрый Гараўскі пацвердзіў, што менавіта яго падраздзяленне затрымала, увезла Юрыя Захаранку, Віктара Ганчара і Анатоля Красоўскага і што гэта Паўлічэнка ўласнаручна застрэліў іх[2].
Узнагароджаны баявым ордэнам «За асабістую мужнасць». Мае некалькі медалёў.
Сям’я
Жанаты тройчы. Першая жонка з’ехала за мяжу, жыве ці то ў Канадзе, ці то ў ЗША. Ад першага шлюбу ў Паўлічэнкі ёсць дарослая дачка. Аднак з бацькам яна практычна не мае зносін. Другая жонка працавала ў частцы 3214 на пасадзе фельчара медыцынскай службы. Ад гэтага шлюбу ў палкоўніка ёсць сын Арцём. Часам Паўлічэнка браў яго з сабой на розныя акцыі, якія ўладкоўвала апазіцыя. Трэцяй жонкай Паўлічэнкі з’яўляецца выпускніца БДЭУ Ірына, якая працавала ў Беларускай асацыяцыі ветэранаў спецназу МУС «Гонар». Ад яе Паўлічэнка мае яшчэ адну дачку.