Воевать Д.М. Малышев начал в 21-летнем возрасте с первого дня войны в должности командира отдельного артиллерийского взвода. 

Осенью 1941 года часть стояла на обороне Харькова, но эта операция была организована так неудачно, что тысячи советских солдат оказались в окружении. На протяжении целого года с октября 41-го Дмитрию Михайловичу пришлось разделить эту же участь. То время он считает самой черной полосой в своей жизни. Раненному в ногу, ему пришлось самому лечиться, искать пропитание и воевать в харьковских лесах. Рискуя попасть в плен, он принял решение добираться домой, на самодельных костылях прошел всю Украину и Белоруссию. 

Когда добрался до отчего дома, даже не залечив больную ногу, подался в партизанский отряд им.Чапаева 4-й Калининской бригады, где воевал начальником штаба вплоть до июля 1944 года. «Мы подорвали более 60 вражеских поездов, постоянно устраивали засады, — рассказывал Дмитрий Михайлович. — Моей задачей было научить партизан воевать. Постепенно на практике выработалась тактика партизанского боя. Обычные засады устраивали в расчете удара в лоб вражеской колонне, при таком раскладе партизанам приходилось отходить под прицельным огнем противника. Я же предложил делать их вдоль дороги, по которой движется неприятель — результат оказался намного эффективнее».
На личном счету Д.М. Малышева — более сотни убитых фрицев и 8 уничтоженных танков.
Помогли партизаны и при наступлении советских войск, проведя бойцов партизанскими тропами в тыл к немцам. От неожиданности враг сдавался без боев и излишнего сопротивления, что спасло жизни многих солдат и местного населения.

После освобождения Пскова весь командный партизанский состав получил отпуск. Приехав на родину, на месте родительского дома Дмитрий Михайлович обнаружил пожарище, узнал, что немцы убили отца на допросе в районной тюрьме, а мать угнали в Германию. Пройдя концлагерь, она осталась жива и после войны вернулась обратно.
Сам Дмитрий Михайлович до конца войны служил помощник начальника отделения по строевой части госпиталя для легкораненых №1146. 

После окончания войны служил в Калининградской области (г. Багратионовск) и Забайкальском крае (г. Благовещенск).

1954-м, когда уволился из армии. Причиной увольнения кадрового военного стало его пребывание на оккупированной территории в годы войны. 

В 1954-м из Забайкалья Дмитрий Михайлович вместе с женой и детьми переехал в г. Слободской Кировской области на родину жены, где прожил всю оставшуюся жизнь. Работал  директором горпищекомбината, директором рынка, начальником отдела сбыта на РМЗ, инженером по технике безопасности в автохозяйстве, на пенсию уходил с должности агента Госстраха. Умер в возрасте 90 лет.

Награды 

Орден Отечественной войны Ι степени,

Орден Отечественной войны ΙI степени,

Орден Красной Звезды за подвиги в партизанском отряде,

Медаль за Боевые заслуги,

Медаль Жукова,

Медаль «Ветеран труда»,

Медаль Трудовая доблесть,

Медаль за взятие Кенигсберга,

Медаль за взятие Будапешта