Родился 4 апреля 1978 года в Кемерово, тогда ещё в составе СССР.
В кино работает и как режиссёр, и как сценарист – в его фильмографии 14 проектов, снятых с 2006 по 2026 год.
Много лет сотрудничает со студией «Мельница»: до «Гуси-лебедей» участвовал в разных франшизах студии, а не только в проектах про богатырей.
Среди его известных работ – полнометражные «Барбоскины на даче» и «Барбоскины Team», а также сериал «Царевны».
В 2015 году снял историческую драму «Крепость: Щитом и мечом» – редкий для себя выход за пределы детской анимации, с Петром Фёдоровым и Евгением Стычкиным в озвучке.
В 2019 году выпустил «Урфин Джюс возвращается» – продолжение франшизы по мотивам сказок Александра Волкова о Волшебной стране.
«Три богатыря и гуси-лебеди» (2026) – первая работа Дмитриева в главной богатырской франшизе «Мельницы», ставшая 16-м фильмом серии.