В связи с частыми переводами отца по местам службы семья неоднократно меняла место жительства. Из Иркутска они переехали в поселок Нюрба Нюрбинского района Якутской АССР (где Дмитрий Юрьевич учился в средней школе № 2), а оттуда – в Алма-Ату.
В 1986 году окончил 10 классов в Алма-Ате.
В 1990 году окончил Качинское высшее военное авиационное училище летчиков имени А. Ф. Мясникова по специальности «командная тактическая истребительная авиация», получил диплом лётчика-инженера.
В феврале 2012 года защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата экономических наук по теме «Государственное регулирование российского рынка ценных бумаг в условиях финансовой глобализации».
Служил в Бесовецком авиационном полку под Петрозаводском.
В качестве командира экипажа совершил полёт на корабле Союз ТМА-20. Стартовал 15 декабря 2010 года в качестве командира корабля «Союз ТМА-20», бортинженера МКС по программе 26-й и командира 27-й основной экспедиции вместе с астронавтами Паоло Несполи и Кэтрин Коулман. 17 декабря осуществлена стыковка корабля с Международной космической станцией.
Во время полёта совершил два выхода в открытый космос.
21 января 2011 года — продолжительностью 5 часов 22 минуты. Во время выхода космонавты установили на поверхности на большом диаметре рабочего отсека служебного модуля (СМ) «Звезда» моноблок системы высокоскоростной передачи информации и подключили его кабели к системе, также демонтировали научную аппаратуру ИПИ-СМ и «EXPOSE-R» с поверхности СМ «Звезда», установили и подключили телекамеру на малом исследовательском модуле МИМ-1 «Рассвет» со стороны пассивного стыковочного агрегата.
16 февраля 2011 года — продолжительностью 4 часа 50 минут. Во время выхода космонавты установили на внешней поверхности МКС научную аппаратуру для эксперимента «Молния-Гамма» по исследованию атмосферных вспышек гамма и оптического излучения в условиях грозовой активности и эксперимента «СВЧ-радиометрия». Космонавты сняли две панели «Компласт» с образцами конструкционных материалов и защитных покрытий, находившихся в условиях открытого космоса более 12 лет, и демонтировали устройство «Якорь».
Находясь на борту МКС Дмитрий Кондратьев провёл сеанс радиосвязи с воспитанниками детских домов, учениками кадетских классов и ребятами из кружка авиамоделистов Петрозаводска. После возвращения на Землю космонавт устроил встречу с общественностью Петрозаводска.
24 мая 2011 года спускаемый аппарат корабля «Союз ТМА-20» совершил мягкую посадку в 147 километрах восточнее города Джезказгана в Казахстане.
Продолжительность полёта Д. Кондратьева составила 159 суток 07 часов 16 минут.
Во время полёта Д. Кондратьев вёл свой блог на сайте Федерального космического агентства, а также был корреспондентом детской передачи «Пора в космос!» телеканала «Карусель».
25.07.2012 уволился из Вооружённых сил и ЦПК и устроился на работу в коммерческой структуре, покинув отряд космонавтов.