В мае 1942г. направлен в 8 моторизованную стрелковую бригаду, формировавшуюся в п.Кузьминки Московской обл. Командир бригады подполковник  Савинов Иван Федорович.

С 15 мая 1942г. бригада сосредоточилась в лесу у д.Подкопаево (Мещовский р-н, Смоленская обл.), окопалась и заняла круговую оборону. Началась усиленная боевая подготовка личного состава.

27 июня 1942г. согласно указанию Командующего Западным фронтом «об очищении боевых частей от неустойчивых и ненадежных элементов», в составе команды из 13 человек направлен в 206 запасной стрелковый полк для прохождения службы в тыловых частях.

29 июня команда прибыла в полк.

21 июля 1942г. направлен в составе команды военнослужащих в Вяземскую КЭЧ (квартирно-эксплуатационную часть).

09 декабря 1942г. сержант Дмитриев направлен в составе команды военнослужащих 202 запасного стрелкового полка в 20 армию.

Войну окончил в звании старший сержант.

Указом Президиума ВС СССР от 06 мая 1965г. награжден медалью «За отвагу».

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.