Дмитрий Орлов (при рождении у него была фамилия Сборец) появился на свет в Москве. Он был старшим в многодетной семье. У родителей мальчика также были младшие сыновья и дочь. Они очень ответственно подходили к воспитанию наследников, записывали их в самые разные кружки, но Дима почти нигде надолго не задерживался.
В конечном итоге он попал в театральную студию к Вячеславу Спесивцеву. Там ему дали выйти на сцену, после чего он понял, что ему нравится быть актером. Когда Орлову было 15 лет, не стало его отца. Он долго болел, у него не получилось побороть недуг. В итоге дети свалились на плечи матери, бабушки и тети. Окончив школу, Дима отправился во ВГИК. Он сумел туда пройти, несмотря на большой конкурс. Его взяли на курс к Баталову. Последний посоветовал подопечному сменить фамилию на более простую.
В итоге Дмитрий остановился на «Орлове». Ему эта фамилия показалась емкой и приятно звучащей. Институт он оканчивал в девяностые годы, когда сфера кино терпела упадок. Да и в театре работы ему не досталось. Приходилось постоянно ходить по кастингам, актер от отчаяния даже пытался сотрудничать с рекламными агентствами, но ничего у него не получалось. Вышло лишь устроиться на телевидение, его взяли в студию лотереи «Золотой ключ» на должность ассистента ведущего.

Дмитрий был совсем удручен всевозможными неудачами. Он пришел к выводу, что ему придется искать для себя другую профессию. И вдруг ему позвонили с Мосфильма и позвали на пробы в картину «Брат-2». Балабанов сразу отдал ему роль одного из бандитов, а также самостоятельно придумал для персонажа несколько реплик. Фильм положительно отразился на карьере актера, режиссеры стали приглашать его в свои проекты. На данный момент в портфолио Орлова уже более 60 ролей.
Также он выучился на режиссера и был задействован в съемках нескольких сериалов. Пробует себя он и в качестве продюсера, участвует в антрепризных спектаклях. Во время премьеры картины «Небо. Самолет. Девушка» он встретил Ирину Пегову. Между ними сразу возникли сильные чувства. После непродолжительного романа они заключили брак.
В 2006 году на свет появилась общая дочь четы Татьяна. К сожалению, спустя некоторое время между супругами начались конфликты, которые с каждым днем становились все более серьезными. По словам Дмитрия, последние три года брака они были вместе только ради дочки. В 2011 году актеры расстались, обвиняя друг друга во всех грехах. Каждый считал бывшего супруга виновником случившегося. Орлов заявлял, что на развал семьи сильно повлияла теща.

Постепенно страсти все же успокоились. Пегова не мешала Дмитрию общаться с Таней, и он старался уделять девочке как можно больше времени. Интересно, что спустя пару месяцев после развода мужчина познакомился с медсестрой Натальей Бражник, работавшей в московской клинике. Девушка ему приглянулась, и они начали романтические отношения. Несколько лет просто жили вместе, а потом решили пожениться.
Увы, пока детей в семье нет. Но Дмитрий считает, что спешить некуда. Однажды у них обязательно появятся наследники. Два года назад супруги уехали из шумного города, сменив его на Ессентуки. К ним туда часто приезжает Таня. В Москву актер ездит только по работе.