28 мая 2022 года при выполнении боевого задания погиб. Не имея возможности для отхода в силу ранения и ведущего перекрестного огня, при приближении к нему живой силы противника, осознав возможность захвата в плен, подпустив боевиков на максимально близкое расстояние, гвардии майор Дмитрий Семенов привел в действие противопехотную оборонительную гранату, подорвав себя и уничтожил националистов.
За героизм, мужество и отвагу проявленную при исполнении воинского долга гвардии майору Семенову Дмитрию Владимировичу присвоено звание Героя Российской Федерации (посмертно) Указ президента Российской Федерации № 465 от 15 июля 2022 года.
Дмитрий Семенов, честно и беззаветно исполнял свой воинский долг. Он заслужил право на вечную жизнь в памяти будущих поколений.
24 октября Дмитрию исполнилось бы 35 лет.