Дмитриев родился в Киеве в 1975 году в семье ученого-биолога. В 14 лет по программе "Народная дипломатия" уехал в США, где учился в Fооthill College, а затем с отличием окончил Стэнфордский университет и Гарвардскую школу бизнеса. Впоследствии Дмитриев работал в банке Goldman Sachs и в консалтинговой компании McKinsey & Company.
В 2000 году он приехал в Москву, где впоследствии в нулевых работал в российском филиале американского инвестфонда Delta Private Equity и был председателем Российской ассоциации прямого и венчурного инвестирования (РАВИ).
В 2007 году Дмитриев вернулся в Киев, где несколько лет работал в инвестфонде Icon Private Equity, главным бенефициаром которого является украинский бизнесмен и зять второго президента Украины Леонида Кучмы Виктор Пинчук. В Icon Private Equity Дмитриев провел несколько крупных сделок: продажу Delta Bank компании General Electric, Delta Credit – Société Générale, акций "СТС Медиа" – Fidelity Investments.
Как отмечает издание, влияние Дмитриева сильно возросло после того, как он женился на Поповой. После знакомства с дочерью Путина Попова вошла в руководство целого ряда компаний (во многих – вместе с Тихоновой). Недавняя внештатница "Комсомолки" стала кандидатом политических наук и омбудсменом в области защиты прав высокотехнологичных компаний-лидеров, телеведущей и фотомоделью.
Еще до того, как выйти за Дмитриева замуж, Попова познакомила его с Тихоновой и Кириллом Шамаловым, который в тот момент был мужем младшей дочери Путина. Они, со своей стороны, познакомили Дмитриева с "дядей Сережей" – на тот момент главой администрации президента РФ Сергеем Ивановым.
В то время, как отмечает The Insider, министр экономического развития РФ Эльвира Набиуллина искала человека, который смог бы возглавить государственный инвестфонд с иностранным участием, и наконец в 2011 году Дмитриев возглавил Российский фонд прямых инвестиций (РФПИ) с уставным фондом $10, а Иванов стал председателем наблюдательного совета.
Издание пишет, что в его распоряжении оказались письма Дмитриева, согласно которым, его непосредственным куратором был начальник управления президента по противодействию коррупции генерал-лейтенант ФСБ Андрей Чоботов.
Источник издания рассказал, что Дмитриев любит "устраивать шоу со звонками от высоких лиц".
"Вот представьте, продолжается напряженное обсуждение крупного соглашения. Вдруг словно неожиданно звонят по телефону Сергей Борисович Иванов или Антон Эдуардович Вайно (глава АП РФ): "Как идут переговоры?" Он тут же включал громкую связь и вытягивался в струнку. После звонка обалдевшие партнеры не задавали лишних вопросов и были почти на все согласны", – описал собеседник типичную ситуацию.
Так Дмитриев поступал и во время переговоров с иностранцами. Когда руководивший разведкой Саудовской Аравии саудовский принц Бандара Бен Султан в 2013 году приехал в Москву, чтобы предложить Путину $10 млрд инвестиций в российскую экономику в обмен на отказ поддерживать Иран и сирийского президента Башара Асада, Дмитриев направил Иванову письмо. "Мы понимаем, что, учитывая ваш загруженный график, пятиминутная встреча в ближайшие два дня невозможна. В то же время Бандар Бен Султан был бы признателен за возможность короткого звонка в любое удобное для вас время этой недели".
Дмитриев также просил Иванова как можно скорее одобрить некоторые соглашения РФПИ, пробить в оперативных массивах ФСБ и СВР некоторых китайских и арабских инвесторов, решить вопрос с докапитализацией или лично вручить государственные награды руководству фонда, среди которого оказался сын куратора Чоботова, пишет издание.
The Insider упоминает о прошлогоднем расследовании "Важных историй", в котором говорится, что Дмитриев, будучи главой РФПИ, сливал Кириллу Шамалову инсайдерскую информацию о будущих соглашениях фонда. В частности, он заранее сообщил Шамалову о вхождении РФПИ и Deutsche Bank в капитал "Ростелекома", после чего его акции выросли почти на 30%.
По данным The Insider, хотя в 2018 году Тихонова рассталась с Шамаловым, а в 2016-м и 2023 годах соответственно Иванов и Чоботов ушли в отставку, это не сказалось на статусе Дмитриева. Его новым покровителем стал новый глава администрации президента РФ Антон Вайно, который организовывал ему личные встречи с российским президентом.
Дмитриев не только руководит РФПИ, но и входит в наблюдательные советы "Газпромбанка", "Ростелекома", "Алросы", "Транснефти" и Российской железной дороги. Его зарплата засекречена с 2022 года, но за год до этого он получил более 75,5 млн руб. в РФПИ (около $790 тыс.), 4 млн руб. в "Ростелекоме" (почти $42 тыс.), 5,7 млн руб. у железной дороги (почти $60 тыс.), около 6,4 млн руб. в "Алросе" (почти $66 тыс.), около 8 млн руб. в "Транснефти" (приблизительно $83 тыс.) и почти 42 млн руб. в "Газпромбанке" (примерно $440 тыс.).
Также российский лоббист входил в совет директоров группы компаний "Мать и дитя", акции которой торгуют на Лондонской бирже, но из-за санкций ему пришлось покинуть этот пост.
Дмитриев владеет двумя квартирами в Москве на Большой Дорогомиловской улице и в ЖК премиум-класса "Дом на Озерковской" (ее стоимость – примерно 270 млн руб., или около $2,8 млн), кроме того, он построил имение в элитном поселке на Новорижском шоссе.