Родился в 1921 году в селе Голышево Краюшкинского (ныне Первомайского) района Алтайского края в крестьянской семье. Русский. Окончил 4 класса школы в районном центре – селе  Краюшкино. Работал в Озёрском  лесхозе. Призван в армию  15 декабря 1941 года Краюшкинским райвоенкоматом. Служил в артиллерийском полку в Сибирском военном округе.

В действующей армии с августа 1942 года. Сражался на Воронежском, Степном и 2-м Украинском фронтах. Был 5 раз ранен.

Особо отличился при форсировании Днепра и в последующих боях на захваченном плацдарме.

В ходе форсирования Днепра стрелковыми подразделениями 30 сентября 1943 года в районе села Келеберда (Кременчугский район Полтавской области) прикрывал переправу, при этом  огнём с прямой наводки уничтожил 2 пулемётных точки противника и подавил огонь одного орудия. Переправив на подручных средствах орудие через реку, уничтожил до 30 солдат и офицеров противника, станковый пулемёт, отразил 3 вражеских контратаки.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 февраля 1944 года за мужество и героизм, проявленные при форсировании Днепра и в боях на захваченном плацдарме, гвардии сержанту Плотникову Дмитрию Ивановичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№  2516).

После окончания войны Д.И.Плотников принимал участие в параде Победы 24 июня 1945 года на Красной площади Москвы.

В августе – сентябре 1945 года Д.И.Плотников участвовал в разгроме Квантунской японской армии в Маньчжурии.

В 1946 году старшина Д.И.Плотников был демобилизован. Вернулся в родное село Голышево. Скончался 17 июня 1947 года. Похоронен в селе Голышево.

Награжден орденами Ленина (22.02.1944), Красной Звезды (1.06.1945), медалями, в том числе «За боевые заслуги» (29.04.1943).

Именем Героя названа улица в селе Голышево.

Наводчик орудия батареи полковой артиллерии гвардии сержант Д.И.Плотников в боях в районе станции Рогань (пригород Харькова) уничтожил из своего орудия 27 солдат и офицеров противника, подбил 3 автомашины, 2 станковых пулемета. В районе деревни Сидоренково (Валковский район, Харьковская область) юго-западнее Харькова разбил до 5 автомашин, 10 повозок. За отличие в боях был награжден медалью «За боевые заслуги».

С марта по июнь 1943 года в составе 3-й танковой, 69-й и 6-й гвардейской армии участвовал в оборонительных боях на территории Харьковской области, где на рубеже реки Северский Донец германское контрнаступление было остановлено.

Во время битвы на Курской дуге в составе 69-й армии Воронежского фронта, находившейся на второй оборонительной линии, участвовал с 6 по 16 июля 1943 года в оборонительных боях севернее Белгорода в районе населенных пунктов Гостищево, Ржавец, Шахово (юго-восточнее станции Прохоровка).

На Степном фронте в составе 69-й армии участвовал в Белгородско-Харьковской наступательной операции(3 – 23  августа 1943 года) – заключительном этапе  Курской битвы, в числе в освобождении Белгорода и втором освобождении Харькова.

На Степном фронте в составе 37-й армии участвовал в Полтавско-Кременчугской наступательной операции (26 августа – 30 сентября 1943 года) – составной части Черниговско-Полтавской стратегической операции – освобождении Левобережной Украины, форсировании Днепра юго-восточнее города Кременчуг. Особо отличился в этой операции.

После сражения за Днепр в составе 37-й и 53-й армий участвовал в ряде наступательных операций 2-го Украинского фронта: Знаменской наступательной операции (20 ноября – 23 декабря 1943 года);  Кировоградской наступательной операции (1 – 16 января 1944 года); Корсунь-Шевченковской наступательной операции (24 января – 17 февраля 1944 года); Уманско-Ботошанской наступательной операции (5 марта – 17 апреля 1944 года); Ясско-Кишинёвской стратегической наступательной операции (20 – 29  августа 1944 года).

Великую Отечественную войну  завершил на 2-м Украинском фронте в составе 30-й отдельной истребительно-противотанковой бригады резерва Главного Командования. Участвовал в Братиславско-Брновской наступательной операции (25 марта – 5 мая 1945 года) и Пражской стратегической наступательной операции (6 – 12 мая 1945 года).

Во время Братиславско-Брновской наступательной операции командир орудия 1844-го истребительно-противотанкового полка 30-й отдельной истребительно-противотанковой бригады РГК старший сержант Д.И.Плотников в боях на подступах к городу Брно  (Чехословакия), поддерживая наступление пехоты, из своего орудия прямой наводкой уничтожил  минометную батарею и до 30 солдат и офицеров противника. В уличном бою в городе Брно пулеметная точка противника, расположенная в одном из домов, своим огнем препятствовала продвижению пехоты. Д.И.Плотников гранатой уничтожил пулемет и расстрелял в доме расчет пулемета. Был награжден орденом Красной Звезды.

Из наградного листа на присвоение звания Героя Советского Союза

При переправе на правый берег реки Днепр в районе Келеберда противник сильным артиллерийским и пулеметным огнем в течение дня 30 сентября мешал переправе батальона. Тов. Плотников со своим расчетом выкатил орудие на высоту и прямой наводкой уничтожил 2 пулемета с расчетами и подавил одну пушку противника. По собственной инициативе тов. Плотников в исключительно трудных условиях, проявив мужество и отвагу, переправил свое орудие подручными средствами на правый берег реки.

Противник наседал на наши боевые порядки. Тов. Плотников с возгласом: «Вперед на врага!» выкатил орудие на руках в боевые порядки  и прямой наводкой уничтожил до 30 солдат и офицеров, разбил станковый пулеиет, подавил огонь минометной батареи противника.

Когда наводчик орудия был ранен, тов. Плотников лично заменил его и продолжал уничтожать наседавших гитлеровцев, тем самым помог стрелковым подразделениям отразить 3 яростных контратаки противника и удержать занятый рубеж. При этом показал великую любовь и преданность Родине.

Достоин присвоения звания «Герой Советского Союза».

Командир 270 гвардейского стрелкового полка гвардии подполковник Прошунин
19 октября 1943 года