Родился в 1898 году в городе Бежице около Брянска в семье рабочего-сталевара. Образование среднее. Был участником Гражданской войны. С 1920 года работал в органах ВЧК, ОГПУ, НКВД Украины.

Участник войны с августа 1941 года. Был командиром отряда, действовавшем на территории Смоленской, Орловской, Могилевской областей. Получив этот опыт, капитан Медведев создал крупный партизанский отряд "Победители". Для этого группа партизан во главе с Дмитрием Николаевичем в июне 1942 года десантировалась на Житомирщине - в 300 км от мест дислокации отряда на территории Ровенской области.

Под руководством Медведева была создана спецгруппа разведчиков, в которую вошли Александр Лукин и Владимир Фролов. Находясь в Сарненских лесах отряд "Победители" по инициативе своего командира создал семейный лагерь, в котором из гетто спаслись 160 еврейских женщин, детей и стариков. Связь Медведева и его начальника разведки Марии Фортус с выдающимся разведчиком Николаем Кузнецовым дала возможность обнаружить ставку Гитлера "Вервольф"("Оборотень").

Гитлеровское командование пыталось блокировать отряд Медведева. Карательной операцией руководил полковник СС Пипер. Бой длился более семи часов. На вражеской стороне было четырехкратное превосходство более 2,5 тыс. солдат и офицеров. Но умелым руководством Медведев добился победы. Эсэсовец Пипер был убит, каратели разгромлены, отряд захватил богатые трофеи - 120 повозок с оружием, много автоматов.

За период своей деятельности отряд "Победители" создал 10 новых партизанских отрядов. В ноябре 1944 года Указом Президиума Верховного Совета за мужество и героизм, проявленные при руководстве партизанскими отрядами полковник Д.Н.Медведев был удостоен звания Героя Советского Союза.

После войны Медведев плодотворно занимался литературной деятельностью. Его документальная повесть "Сильные духом" ("Это было под Ровно") пользовалась популярностью. Умер Медведев в декабре 1954 года.