Dmitrij Medvedev vyštudoval právo na Právnickej fakulte bývalej Leningradskej štátnej univerzity, v roku 1990 na nej obhajobou kandidátskej práce ukončil ašpirantúru. V tom čase pracoval ako asistent na katedre občianskeho práva svojej alma mater, do roku 1999 tam pôsobil ako pedagóg.
V júni 1990 začal Medvedev pracovať na radnici v tíme predsedu Leningradskej rady Anatolija Sobčaka, svojho bývalého pedagóga. Medvedev pôsobil ako právny expert výboru pre vonkajšie vzťahy radnice. Na čele výboru stál vtedy Vladimir Putin, súčasný ruský prezident. Keď sa Putin stal prvým zástupcom starostu Sobčaka (prvého demokraticky zvoleného starostu mesta), Medvedeva si v marci 1994 vybral za svojho poradcu. Medvedev s Putinom pracovali na radnici v Petrohrade (Leningrad bol na Petrohrad premenovaný v roku 1991) do roku 1996, keď Sobčak prehral v komunálnych voľbách.
Do štátnych služieb na federálnej úrovni vstúpil Dmitrij Medvedev v roku 1999. Vymenovali ho za zástupcu vedúceho aparátu vlády. V tom čase bol predsedom vlády Vladimir Putin. Ten začal 31. decembra 1999 vykonávať právomoci prezidenta Ruskej federácie a v tento deň vymenoval Medvedeva za zástupcu vedúceho svojej administratívy Alexandra Vološina.
Predsedom správnej rady firmy Gazprom sa Medvedev stal v roku 2000. Vo februári a v marci roku 2000 Medvedev stál na čele Putinovho predvolebného štábu a pomohol mu presvedčivo zvíťaziť v ruských prezidentských voľbách. V júni 2000 sa Medvedev na základe Putinovho rozhodnutia stal prvým zástupcom vedúceho prezidentskej administratívy.
Na čele prezidentskej administratívy pôsobil Medvedev od 30. októbra 2003 do novembra 2005. Členom Rady bezpečnosti RF sa stal 13. novembra 2003, v apríli 2004 získal štatút stáleho člena. V tom období sa stal prvým podpredsedom vlády a začalo sa o ňom hovoriť ako o možnom nástupcovi Vladimira Putina, ktorý 10. decembra 2007 odobril jeho kandidatúru na funkciu prezidenta RF. V prezidentských voľbách v roku 2008 Medvedevovi vyjadrilo podporu viac ako 50 miliónov obyvateľov RF, hlasovalo zaňho viac ako 70 percent zúčastnených voličov.
Po úspešných prezidentských voľbách a nástupe do funkcie hlavy štátu 7. mája 2008 Medvedev vymenoval Putina za predsedu vlády RF.
Dmitrij Medvedev si ako prezident za svoje hlavné ciele vytýčil ochranu občianskych a ekonomických slobôd. Na svoju prvú zahraničnú cestu sa vybral v máji 2008 do Číny. Prvú zahraničnú cestu do Európy absolvoval v júni 2008 – navštívil Nemecko. S prezidentom Spojených štátov Georgeom Bushom sa stretol po prvý raz začiatkom júla 2008 na japonskom ostrove Hokkaido počas summitu skupiny G8.
S prezidentom USA Barackom Obamom sa Medvedev stretol v Londýne 1. apríla 2009. Prezidenti vtedy okrem iného oznámili, že začnú rokovania o obmedzení počtu jadrových hlavíc svojich krajín, čo bolo označované za prvý z krokov k zlepšeniu bilaterálnych rusko-amerických vzťahov. V rozhovore sa prezidenti dotkli aj témy raketového štítu.
Obama a Medvedev na stretnutí v Prahe 8. apríla 2010 podpísali novú zmluvu o jadrovom odzbrojení, nazvanú New START Treaty (Nový START).
Funkčné obdobie prezidenta RF Medvedeva vypršalo 7. mája 2012, keď ho na tomto poste nahradil opäť Vladimir Putin.
Ruská Štátna duma potvrdila Dmitrija Medvedeva, člena strany Jednotné Rusko, vo funkcii predsedu vlády RF 8. mája 2012. Do funkcie ho nominoval prezident Vladimir Putin.
Dmitrij Medvedev je ženatý. S manželkou Svetlanou, bývalou spolužiačkou, majú syna Iľju.
Slovenskú republiku navštívil Dmitrij Medvedev ako prezident RF v apríli 2010.
