Народився 12 листопада 1985 року, м.Вінниця.
У 2008 році закінчив Київський університет внутрішніх справ за спеціальністю «Правознавство». Має освітньо-кваліфікаційний рівень магістра права. У 2019 році здобув науковий ступінь кандидата юридичних наук.
З травня по жовтень 2007 року — юрисконсульт приватної юридичної фірми.
У 2007-200 роках працював на керівних посадах у ЗАТ «Догмат Україна».
З січня по лютий 2009 року — юрист Управління справами ТОВ «Фонд соціальних стратегій».
З лютого 2009 року по грудень 2011 року — керівник юридичного Департаменту ТОВ «Фонд соціальних стратегій».
З січня 2012 року по листопад 2013 року — заступник керівника юридичного департаменту секретаріату — начальник Управління юридичного супроводження організацій Партії та окремих проектів Політичної Партії «Фронт Змін».
З грудня 2013 року по лютий 2014 року — керівник юридичного департаменту Громадської організації «Фронт Змін». У березні 2014 року працював помічником-консультантом народного депутата України.
З березня по листопад 2014 року — Голова Державної виконавчої служби України.
З листопада 2014 року по червень 2016 року — був народним депутатом України від Політичної партії «Народний Фронт».
На парламентських виборах 2012 року був № 158 у виборчому списку ВО «Батьківщина».
7 червня 2016 року - 23 жовтня 2019 року - перший заступник Генерального прокурора України.
Працюючи в ГПУ, входить до складу Міжнародної слідчої групи, яка займається розслідуванням катастрофи пасажирського літака Boeing 777 рейсу МН17, який був збитий над територією, що контролювалася проросійськими сепаратистами 17 липня 2014 року.
«Заслужений юрист України» (отримав звання 30 листопада 2017 року).Почесна грамота Кабінету Міністрів України.
Дмитро Сторожук одружений. Подружжя виховує двоє синів: Макар і Адріан.
07.06.2023