Родился 27 июля 1990 года в Ольгинском районе Приморского края. Из семьи военнослужащего. В 1994 году семья переехала в город Канск, по новому месту службы отца. Там же в 2007 году окончил основную общеобразовательную школу. С 2007 года — в Вооружённых силах Российской Федерации.
В 2012 году окончил Омский танковый инженерный институт имени Маршала Советского Союза П. К. Кошевого по специальности «многоцелевые гусеничные и колёсные машины». После окончания института в 2012 году служил в 14-м корпусе береговых войск Северного флота командиром мотострелкового взвода, а затем мотострелковой роты 200-й отдельной гвардейской (с апреля 2023 года) мотострелковой Печенгской ордена Кутузова бригады (пункт дислокации — посёлок Печенга, Мурманская область).
Дмитрий Владимирович с первого дня СВО храбро выполнял поставленные боевые задачи в должности командира мотострелковой роты отдельной гвардейской мотострелковой бригады Северного флота. Весной 2023 года в жестоком бою с врагом офицер совершил свой последний подвиг. Уничтожил наблюдательный пост, технику, ликвидировал до 10 военных, а когда получил тяжелое ранение, то до последнего руководил личным составом. Герой отдал приказ на перегруппировку сил и, с целью выиграть время, прикрывал отход своих подчиненных огнем пулемета, а так же вызвал огонь артиллерии на себя. Дмитрий Астафьев спас жизни своих бойцов, несмотря на свою собственную. Геройски погиб, прикрывая товарищей.
Герою Российской Федерации Дмитрию Владимировичу Астафьеву поставлен бюст на Аллее Славы
в белгородском Парке Победы.
В Канске в школе № 20 открыта парта Героя, а на доме, где жила семья, размещена мемориальная табличка.
