Дмитро Марченко народився 25 лютого у 1978 році у місті Вознесенськ (Миколаївська область), всі в сім’ї Марченко були військовими – дід служив розвідником під час Другої Світової війни і дослужився до капітана, а батько прапорщиком воював в Афганістані.
Сам Дмитро двічі вступав до військового інституту, але провалив іспити. Як зізнавався він пізніше в інтерв’ю, сім’я не мала ані високих покровителів, ані грошей на хабар – тому службу в армії він почав рядовим строкової служби в інженерно-саперному батальйоні в Криму, в 1996 році.
Службу Дмитро Марченко закінчив сержантом і знову прийшов вступати до Інституту сухопутних військ, після закінчення якого потрапив до тоді ще 40-ї аеромобільної бригади в Миколаєві командиром взводу.
За час служби майбутній генерал дослужився до командира дивізіону з повітряно-десантної підготовки в рідній частині, яка стала пізніше 79-ою десантно-штурмовою бригадою і 2014 рік зустрічав у званні майора.
Першим бойовим завданням майора Марченка стала розвідка ситуації у північному Криму. Саме він під виглядом таксиста на особистому авто з’ясував, що на півночі півострова стоять не просто проросійські активісти, а регулярні російські частини.
Першими боями для майора Марченка стало місто Червоний Лиман на Донеччині. Тоді ж він познайомився із волонтером Юрієм Бірюковим і разом вони вивозили поранених українських солдатів з висоти “Браво” на Донеччині.
Вже восени 79-а бригада і сам Марченко опинилися знову на Донбасі, цього разу в Донецькому аеропорту. Щоправда, сам Дмитро Марченко каже чесно, що “кіборгом” себе не вважає і в аеропорту пробув всього близько 2 діб. Проте під час перебування там він одержав свій перший бойовий орден – імені Богдана Хмельницького ІІІ ступеня.
У вересні 2015 року вже підполковником Дмитро Марченко став начальником Головного управління розвитку та супроводу матеріального забезпечення ЗСУ. Його управління відповідало за перехід армії на стандарти НАТО у речовому та продовольчому забезпеченні, розробку нових зразків, створення технічних умов та контроль за виробництвом та якістю продукції, що закуповується для ЗСУ.
З початком повномасштабного вторгнення РФ, 25 лютого 2022 року, генерал-майор прибув до Миколаєва – його було призначено командувачем оборони міста. Ситуація тоді була складною – місто було оточене окупантами з трьох сторін, а всередині панувала відверта паніка.
Проте генерал-майор Марченко зміг організувати оборону, налагодити зв’язок із місцевими жителями, які повідомляли про рух окупантів та наводили вогонь артилерії. Найбільш кризовим днем оборони стало 4 березня, коли окупанти зайняли аеродром в Кульбакіно, але вже в той же день його вдалося відбити.
На початку квітня, коли ситуація під Миколаєвом покращилася, Дмитра Марченка було переведено на інший напрямок, а потім знову повернуто вже як радника.
Успішна оборона Миколаєва Дмитром Марченком дозволила в майбутньому створити умови для успішного контрнаступу на Херсон.