Дмитрий Марьянов родился 1 декабря 1969 года.
Занимался акробатикой, танцами, плаванием, футболом, самбо и спортивной гимнастикой.
В седьмом классе перешёл в театральную школу при Театре на Красной Пресне. Был актёром маленького эксцентричного театра «Учёная обезьяна».
В 1992 году окончил Театральное училище им. Б. В. Щукина.
Сразу же был принят в труппу театра Ленком.
В настоящее время является актёром «Независимого театрального проекта».
В кино снимается с 14 лет. Первый фильм — «Выше Радуги».
Позже появился в таких известных фильмах как «Дорогая Елена Сергеевна» и «Любовь», которые закрепили за ним статус «звезды» нового поколения. Сыграл главную роль в нашумевшем сериале «Боец». На данный момент Дмитрий Марьянов — один из самых востребованных актёров современного российского кино.