Дмитрий Данилович Лелюшенко родился 20 октября 1901 г. на хуторе Новокузнецовка (ныне Зерноградский район Ростовской области) в крестьянской семье. В Гражданской войне участвовал сначала в составе конного партизанского отряда, затем сражался в рядах Первой Конной армии. После 1920 г. остался на военной службе. Одним из первых советских кавалеристов Лелюшенко перешел в бронетанковые войска и с 1933-го, после окончания Военной академии имени М.В. Фрунзе, командовал танковым батальоном и танковым полком.

В 1939–1940 гг. полковник, а затем комбриг Лелюшенко участвовал в советско-финской войне, командуя 39-й отдельной танковой бригадой. 7 апреля 1940 г. за проявленные в боях мужество и героизм Дмитрий Данилович был удостоен звания Героя Советского Союза.

В начале Великой Отечественной войны Лелюшенко командовал 21-м механизированным корпусом, воевавшим в Латвии, а в августе — октябре 1941-го возглавлял управление формирования и комплектования автобронетанковых войск. В тяжелые для Родины дни октября 1941-го, когда вермахт рвался к Москве, Лелюшенко получил под командование только что сформированный 1-й особый гвардейский стрелковый корпус, которому была поставлена задача отразить наступление танков Гудериана на Орел. На должности комкора Лелюшенко проявил себя отлично и был назначен командующим 5-й армией, но вскоре был тяжело ранен.

После излечения, в середине ноября 1941 г., генерал-майор Лелюшенко был назначен командующим 30-й армией Западного фронта. На ее долю выпал блестящий успех во время контрнаступления Красной армии под Москвой: 9 декабря 1941 г. армия Лелюшенко с тяжелыми боями перерезала железнодорожную линию Москва — Клин, а затем вместе с частями 1-й ударной армии блокировала в районе Клина крупную вражескую группировку и 15 декабря освободила город. 2 января 1942 г. Д.Д. Лелюшенко было присвоено звание генерал-лейтенанта.

1942 год для войск Западного и Калининского фронтов удачным не был — весь этот год фронты безуспешно ломали вражескую оборону у Ржева и Сычевки. 30-я армия Лелюшенко, с декабря 41-го входившая в состав Калининского фронта, понесла в этих наступлениях огромные потери, но выполнить задачу не смогла. 5 ноября 1942-го Д.Д. Лелюшенко был назначен командующим 1-й гвардейской армией второго формирования (она была создана в составе Юго-Западного фронта на базе 63-й армии). Во главе этой армии генерал успешно действовал во время Сталинградской битвы. Именно 1-я гвардейская вместе с 5-й танковой армией Ротмистрова создала внешний фронт окружения сталинградского котла, за что наградой командарму стал орден Суворова 1-й степени.

5 декабря 1942-го 1-я гвардейская армия была переименована в 3-ю гвардейскую, ее командующим продолжал быть Лелюшенко. От Сталинграда ее путь пролег на Украину. Гвардейцы Лелюшенко освобождали Ворошиловград (Луганск), район Донбасса, 14 октября 1943 г. освободили Запорожье, а позже ликвидировали Никопольский плацдарм противника. В составе Южного (затем 4-го Украинского) фронта армия находилась до 18 февраля 1944-го, когда на два месяца была выведена в резерв Ставки. А Дмитрия Даниловича ждало новое назначение — он получил под командование 4-ю танковую армию, которая воевала в составе 1-го Украинского фронта. Это назначение искренне обрадовало генерала — ведь он был «коренным» танкистом, а всю войну командовал общевойсковыми армиями.

В марте — апреле 1944 г. во время Проскуровско-Черновицкой операции 4-я танковая армия Лелюшенко наступала в тяжелейших условиях весенней распутицы, бездорожья и разлива рек и к середине апреля вырвалась в предгорья Карпат. 11 мая 1944 г. Д.Д. Лелюшенко было присвоено звание генерал-полковника. Во время Львовско-Сандомирской операции 4-я танковая армия вместе с 3-й гвардейской танковой армией, 60-й и 38-й армиями после ожесточенных боев 27 июля 1944-го освободила Львов. На территории Польши танкисты Лелюшенко покрыли себя неувядаемой славой на Сандомирском плацдарме. Затем армия прекрасно проявила себя в Нижне-Силезской и Верхне-Силезской операциях. 17 марта 1945 г. в знак признания боевых заслуг личного состава и командования армия была преобразована в 4-ю гвардейскую танковую армию.

На заключительных этапах войны части 4-й гвардейской танковой армии Д.Д. Лелюшенко участвовали в Силезской и Берлинской операциях, завершившихся разгромом нацистской Германии. В битве за Берлин армии отводилась очень важная роль — помимо непосредственного участия в штурме города, она должна была прочно «запереть» там пытавшиеся вырваться части вермахта, разгромить 12-ю армию генерала Венка, шедшую на помощь 200-тысячному гарнизону Берлина, и не допустить прорыва остатков 9-й армии вермахта в американскую оккупационную зону. Со всеми задачами танкисты успешно справились, причем 2 мая генерал Лелюшенко лично участвовал в отражении атак немцев, пытавшихся прорвать заслон наших войск.

5 мая 1945 г. в столице оккупированной нацистами Чехословакии Праге началось вооруженное восстание. Чешский национальный совет обратился по радио к странам антигитлеровской коалиции с просьбой о помощи. Командование 1-го Украинского фронта спешно направило на помощь восставшим чехам 3-ю и 4-ю гвардейские танковые армии. После трудного 80-километрового марша по правому берегу Эльбы танки Лелюшенко в ночь на 8 мая у города Жатец разгромили штаб группы армий «Центр», парализовав управление немецкими войсками, и 9 мая соединились в Праге с войсками 2-го Украинского фронта. Чешская столица была спасена от разрушения. Всего в ходе своей последней боевой операции времен войны 4-я гвардейская танковая армия, пройдя с боями около 200 километров, уничтожила и захватила около 200 танков и бронетранспортеров, 246 орудий и минометов, 6290 автомашин, взяла в плен 48 тысяч немецких солдат и офицеров, в том числе 9 генералов.

6 апреля 1945 г. Дмитрий Данилович был награжден второй медалью «Золотая Звезда».

В послевоенные годы генерал-полковник Д.Д. Лелюшенко продолжал командовать 4-й гвардейской танковой (с 1946 г. — 4-й механизированной) армией в Группе советских оккупационных войск в Германии. С марта 1950 г. — командующий 1-й Краснознаменной отдельной армией (Дальний Восток). Затем был первым заместителем командующего войсками Прикарпатского военного округа, командовал там же 8-й механизированной армией. С января 1956 г. командовал войсками Забайкальского, с января 1958 г. — Уральского военных округов. С июня 1960 г. — председатель ЦК ДОСААФ. С июня 1964 г. — военный инспектор-советник Группы генеральных инспекторов Министерства обороны СССР. 8 мая 1959 г. Дмитрию Даниловичу было присвоено звание генерала армии.

В 1970 г. вышли мемуары Лелюшенко — «Записки командарма». В этой интереснейшей книге он подробно анализировал боевые операции, в которых генералу довелось участвовать. За создание этой книги генералу была присвоена степень кандидата военных наук.

За заслуги перед Родиной Д.Д. Лелюшенко был удостоен четырех орденов Ленина, четырех орденов Красного Знамени, двух орденов Суворова 1-й степени, двух орденов Кутузова 1-й степени, орденов Богдана Хмельницкого 1-й степени, Отечественной войны 1-й степени, высших боевых наград Польши и Чехословакии. Генерал стал одним из двадцати пяти человек, кому было присвоено звание Героя ЧССР (30 апреля 1970 г.).

Умер прославленный военачальник 20 июля 1987 г. в Москве, где и похоронен на Новодевичьем кладбище. Имя Лелюшенко носят улицы в Нижнем Новгороде, Ростове-на-Дону, Клину, памятник ему установлен в Ростове-на-Дону.