С первого дня Великой Отечественной войны — на её фронтах, 22 июня 1941 года принимал участие в бою с немецкими войсками на реке Неман. Танковый взвод Григорьева вёл бой с 20 вражескими танками. Григорьев лично уничтожил один из танков, но и его танк был подбит. С боями он отступал на восток, принимал участие в оборонительных боях за Вильнюс, Молодечно, Минск, Оршу, Смоленском сражении, боях на Соловьёвой переправе. Осенью 1941 года прошедший спецподготовку лейтенант Дмитрий Григорьев был заброшен во вражеский тыл во главе диверсионно-разведывательной группы. Спустя месяц группа превратилась в партизанский отряд имени Фурманова, который совершил большое количество диверсионных акций в Духовщинском, Пречистенском и Батуринском районах Смоленской области. В марте 1943 года отряд Григорьева соединился с частями Красной Армии. Осенью того же года он окончил курсы усовершенствования офицерского состава Западного фронта, после чего в звании капитана был назначен командиром роты автоматчиков 250-го стрелкового полка 82-й стрелковой дивизии3-й армии1-го Белорусского фронта. Отличился во время освобождения Белорусской ССР[1].
В июне 1944 года Григорьев возглавил десантную группу из своего взвода и 20 76-миллиметровых САУ. В начале наступления советских войск в ходе операции «Багратион» группа оторвалась от подразделений дивизии и ушла в рейд по вражеским тылам с целью захвата моста через Березину. На пути своего следования к мосту группа разгромила 18 немецких гарнизонов. Мост, расположенный в районе города БобруйскаМогилёвской области, был успешно захвачен 29 июня, и в течение 32 часов удерживался группой Григорьева. В боях за мост группа отразила несколько ожесточённых контратак противника, уничтожив 420 вражеских солдат и офицеров, 65 мотоциклов, 3 танкетки, 12 пулемётов. За эту операцию Григорьев был представлен к званию Героя Советского Союза[1].
2 июля без приказа командования Григорьев с группой совершил бросок к Минску и захватил товарную станцию железной дороги, освободив большое количество советских граждан, угоняемых на работы в Германию, и удержав эту станцию до подхода советских войск. За этот бросок Григорьев получил выговор от командования, так как действовал без его ведома. В дальнейшем Григорьев принимал участие в освобождении Польши, форсировании Западного Буга, Вислы и Одера[1].
Принимал участие во взятии Берлина. Оставил свою роспись на стене рейхстага. В 1946 году в звании подполковника Григорьев был уволен в запас. Проживал в городе Ярцево Смоленской области, работал директором Ярцевского хлебокомбината, затем директором дома престарелых. В 1950 году вступил в ВКП(б). Участвовал в общественной работе. Умер 3 января1985 года, похоронен на Хатынском кладбище в Ярцево[1].
Герои Советского Союза: Краткий биографический словарь / Пред. ред. коллегии И. Н. Шкадов. — М.: Воениздат, 1987. — Т. 1 /Абаев — Любичев/. — 911 с. — 100 000 экз. — ISBN отс., Рег. № в РКП 87-95382.
Воробьёв М. В. Смоляне — Герои Советского Союза / М. В. Воробьёв, В. Е. Титов, А. К. Храпченков. — 3-е изд., доп. — М.: Московский рабочий, 1982. — 622 с.