Дмитрий Гнатюк родился 28 марта 1925 года в румынском селе Староселье, в семье крестьян. Семья Гнатюков пользовалась авторитетом в селе, хотя и была небогата. Будущий известный певец прекрасно говорил по-румынски и неплохо учился в местной школе, звонко напевая любимые песни в пристройке возле конюшни. В 8 лет мальчик попал в церковный хор, где батюшка Мирослав, сразу почувствовавший талант юного прихожанина, научил того музыкальной грамоте.
Когда началась Вторая мировая война, Дмитрий Гнатюк успел окончить только восьмилетку. Поначалу территорию нынешней Черновицкой области, где находится село Староселье, заняли войска СССР, потом регион присоединили к УССР, а вскоре после этого сюда пришли немецко-фашистские захватчики. Семью эвакуировали в Свердловскую область, где Дмитрий закончил учебу в школе. Там же он начал трудовой путь в 1944 году.
После окончания войны юный музыкант вернулся на родину, в Черновцы, и получил работу в местном музыкально-драматическом театре им. Ольги Кобылянской. Незаурядные вокальные данные артиста быстро привлекли внимание специалистов, и вскоре Дмитрий Гнатюк получил приглашение в Государственную киевскую консерваторию, где он и обучался камерному и оперному пению с 1946 по 1951 год.
Молодой талант был с распростертыми объятиями принят в труппу Киевского театра оперы и балета им. Тараса Шевченко на должность солиста. В 1979 году он получил должность директора, затем режиссера, худрука и главного режиссера. Талантливо исполненные партии Евгения Онегина, Фигаро, Риголетто, Мазепы и многих других персонажей обеспечили ему всесоюзную популярность, а также гастроли в США, Австрии, Италии, Новой Зеландии и КНР.
Кроме работы в театре имени Шевченко Дмитрий Гнатюк ставил спектакли в Донецком театре оперы и балета имени Соловьяненко и в оперной студии Киевской консерватории. А с 1985 года он стал также режиссером в Киевском детском музыкальном театре. После того как Гнатюк оставил сцену, он полностью посвятил себя преподаванию и режиссуре.
Дмитрию Михайловичу покорились не только оперные театры, но и эстрада. Эта составляющая его карьеры началась с песни «Два кольори», записанной в 1960 году. Грампластинки с этой песней скупались огромными тиражами, песня звучала в телепередачах и на радиостанциях. Закрепила успех «Пiсня про рушник». В том же 1960 году Дмитрий Гнатюк получил звание Народного артиста СССР.
Это звание досталось ему по праву. Песни в исполнении Гнатюка: «Черемшина», «Песня о матери», «Маричка» — знает вся Украина. Только Дмитрий Гнатюк мог так передать чувства и силу украинской мелодии. Он записал полтора десятака пластинок и 6 компакт-дисков. На оперной сцене создал образы Остапа Бульбы, Мазепы, Онегина и других персонажей. Как режиссер-постановщик поставил более 20 спектаклей.
Дмитрий Михайлович скончался 29 апреля 2016 года.
