Родился 23 мая 1921 года в посёлке Новоантоновский (ныне деревня Антоновка Коченёвского района Новосибирской области) в русской крестьянской семье.

Окончил школу № 20 в городе Шахты Ростовской области. Работал навалоотбойщиком в шахте, учился в Шахтинском аэроклубе.

В Красной Армии с ноября 1939 года. В 1940 году окончил Военно-морское авиационное училище имени И. В. Сталина в Ейске[1], после чего получил назначение на Балтику, на должность младшего лётчика 5-го истребительного авиационного полка 61-й истребительной авиационной бригады ВВС Балтийского флота. Член ВКП(б)/КПСС с 1942 года.

В боях Великой Отечественной войны с июня 1941 года. Воевал в этом же полку на истребителе И-16. С 25 сентября воевал лётчиком 13-го истребительного авиационного полка, с декабря 1941 года — лётчиком 13-й отдельной истребительной авиационной эскадрильи. Открыл боевой счёт в бою 22 июля 1941 года, когда четвёрка советских истребителей сбила 2 немецких бомбардировщика (победы были засчитаны всем участвовавшим в бою лётчикам как одержанные в группе). В феврале 1942 года переведён в повышением на должность заместителя командира эскадрильи в 11-й истребительный авиационный полк ВВС Балтийского флота. С октября 1942 года был также заместителем командира эскадрильи 57-го штурмового авиационного полка ВВС КБФ. В 1942 года пересел с И-16 на ЛаГГ-3. С января 1943 года — заместитель командира эскадрильи, а с марта 1943 — командир эскадрильи 3-го гвардейского истребительного авиационного полка ВВС Балтийского флота. В 1941 году участвовал в героической обороне Ханко, затем — в обороне Ленинграда.

Командир эскадрильи 3-го гвардейского истребительного авиационного полка 61-й истребительной авиационной бригады военно-воздушных сил Краснознамённого Балтийского флота гвардии капитан Дмитрий Митрофанович Татаренко к марту 1943 года совершил 550 боевых вылетов, в 102 воздушных боях сбил лично 14 самолётов противника и 10 самолётов — в группе (по данным наградного листа, но не все эти победы оказались подтверждены документами полка).

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 июля 1943 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистским захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм капитану Татаренко Дмитрию Митрофановичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 885).

23 марта 1943 года сбит и тяжело ранен в воздушном бою, но сумел воспользоваться парашютом. После многомесячного лечения в госпитале в сентябре 1943 года вернулся в строй и служил начальником службы воздушной стрельбы и воздушного боя Управления ВВС Балтийского флота. С ноября 1944 года — помощник командира 4-го гвардейского истребительного авиационного полка ВВС Балтийского флота[2]. В 1944 году летал уже на истребителе Ла-5.

В январе 1945 года направлен учёбу на Высшие офицерские курсы ВВС ВМФ в Моздок. К январю 1945 года совершил 587 боевых вылетов, в воздушных боях сбил 13 самолётов врага лично и 7 — в группе[3].

Награды:

- Герой Советского Союза (24 июля 1943 года)

- орден Ленина (24.07.1943)

- три ордена Красного Знамени (1941, 19.01.1943, 20.03.1943)

- орден Нахимова 2-й степени (1946)

- орден Отечественной войны 1-й степени (11.03.1985)

- два ордена Красной Звезды (1954, ...)

- медаль «За оборону Ленинграда» (1943)

медали

- «Военно-морской крест» (США, 1943)

- Почётный гражданин города-героя Ленинграда и город а Таллина