Родился 19 января 1980 г. в г. Коломне Московской области в семье Геннадия Владимировича и Марии Петровны Гудковых. Его отец работал в Коломенском горкоме ВЛКСМ, служил в органах госбезопасности СССР, после увольнения со службы основал ряд частных охранных фирм. Занимался также политической деятельностью: был председателем Народной партии РФ, членом "Справедливой России", избирался депутатом Госдумы РФ III - VI созывов.
Дмитрий Гудков окончил московскую школу №625 с физико-математическим уклоном. В 2001 г. получил диплом факультета журналистики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. В 2003 г. окончил факультет мировой экономики Дипломатической академии МИД России.
В 1998-2001 гг. работал в отделе общественных связей компании своего отца "Оскордъ", был главным редактором отраслевой газеты Security. Входил в избирательный штаб Геннадия Гудкова на выборах в Государственную думу III созыва от Коломенского одномандатного округа №106.
В 2001 г. создал общественно-политический еженедельник Московской области "Региональные вести".
В 2001 г., после избрания Геннадия Гудкова в Госдуму РФ, Дмитрий Гудков было принят на работу в аппарат депутатской группы "Народный депутат".
В 2003 г. - и. о. руководителя, в 2004 г. - руководитель пресс-службы Народной партии РФ (НПРФ; председателем партии был Геннадий Гудков). Координатор молодежной политики НПРФ. В 2005 г. стал одним из инициаторов создания Молодежной общественной палаты.
В декабре 2005 г. участвовал в дополнительных выборах в Государственную думу РФ IV созыва по Университетскому одномандатному округу №201 Москвы, но проиграл выборы, заняв 8-е место среди 12 кандидатов с результатом 1,76% голосов (победу в округе одержал режиссер Станислав Говорухин, 38,16%).
14 апреля 2007 г. на V съезде Народной партии было принято решение о ее самороспуске и слиянии с партией "Справедливая Россия: Родина/Пенсионеры/Жизнь" (с 2009 г. - "Справедливая Россия"; лидер - Сергей Миронов). Дмитрий Гудков возглавил пресс-службу "Справедливой России".
В 2007-2008 гг. был сопредседателем Всероссийского движения "Победа". В октябре 2009 г. стал председателем Общероссийской общественной молодежной организации "Молодые социалисты России".
В 2009 г. избирался членом центрального совета "Справедливой России". В 2010 г. стал советником Сергея Миронова, лидера партии и председателя Совета Федерации РФ.
4 декабря 2011 г. Дмитрий Гудков избран депутатом Государственной думы РФ VI созыва от партии "Справедливая Россия". На выборах возглавлял региональную группу №56 федерального партийного списка от Рязанской и Тамбовской областей. В Думе был членом комитета по конституционному законодательству и государственному строительству, входил во фракцию "Справедливая Россия".
С декабря 2011 г. принимал активное участие в протестных акциях внесистемной оппозиции ("За честные выборы", "Марш миллионов" и др.) вместе с членами "Справедливой России" Геннадием Гудковым, Ильей Пономаревым, Олегом Шеиным, телеведущей Ксенией Собчак и др. В 2012 г. вошел в Координационный совет оппозиции.
21 июня 2012 г. комиссия Госдумы по вопросам депутатской этики предложила Дмитрию и Геннадию Гудковым, а также Илье Пономареву "подумать о том, чтобы добровольно сдать депутатские мандаты" в случае, если они продолжат свое участие в несанкционированных уличных митингах. Парламентарии предложение комиссии проигнорировали.
В начале августе 2012 г. Следственный комитет РФ направил в Генпрокуратуру и Госдуму материалы о предпринимательской деятельности Геннадия Гудкова, что является нарушением закона о статусе депутата. 27 августа Дмитрий Гудков вместе с Ильей Пономаревым опубликовал в Живом Журнале пост под названием "Золотые крендели "Единой России", в котором обвинил ряд членов фракции большинства в высоких доходах, полученных в результате коммерческой деятельности. Публикация вызвала большой резонанс у представителей общественности и СМИ. 14 сентября Госдума лишила мандата Геннадия Гудкова за нарушение закона о статусе депутата. После этого парламентская комиссия по этике начала массовые проверки членов нижней палаты, связанные с установлением источников их доходов. В итоге депутатский мандат добровольно сдали единороссы Владимир Пехтин, Василий Тостопятов, Анатолий Ломакин, Алексей Кнышов.
В 2012 г. стал одним из соучредителей Фонда поддержки свободных СМИ, целью которого было заявлено софинансирование создания общественно-политических телепередач. Всего с 2013 г. вышло 12 выпусков телепрограмм (первый проект - документальная программа "Парфенов" Леонида Парфенова), после чего фонд прекратил свое существование из-за недостатка финансирования.
В начале 2013 г. руководство "Справедливой России" потребовало от Дмитрия и Геннадия Гудковых определиться со своей политической позицией: продолжить участие в деятельности Координационного совета оппозиции, либо остаться членами партии. Решение принято не было. В марте 2013 г. Дмитрий Гудков вместе с отцом был исключен из "Справедливой России" за "действия, наносящие вред партии". Вопрос об их исключении поставил лидер справороссов Сергей Миронов. При этом Дмитрий Гудков остался депутатом Госдумы.
9 апреля 2013 г. Госдума лишила Дмитрия Гудкова права выступать на пленарных заседаниях палаты в течении месяца. Решение последовало после его поездки в США, где 5 марта он выступил на форуме, организованном Freedom House (неправительственная организация со штаб-квартирой в Вашингтоне). Комиссия Госдумы по этике рекомендовала Гудкову извиниться за сделанный на форуме доклад, который носил "жесткий антироссийский характер", и добровольно сдать свой мандат. В ответ депутат заявил, что не намерен отказываться от места в Госдуме.
В 2013-2015 гг. думская комиссия по этике рассматривала также запросы в отношении Гудкова о возможном лоббировании им интересов строительных компаний, об обнародовании служебной переписки с МИД России по поводу ситуации с гражданством советского диссидента Владимира Буковского и др. Однако дисциплинарных мер не последовало.
В 2014 г. он стал одним из четырех депутатов Госдумы, не голосовавших по закону о принятии Республики Крым в состав Российской Федерации. По словам самого Дмитрия Гудкова, он "проигнорировал голосование, не воздержался". Свое решение объяснил "сложной ситуацией", вызвавшей "серьезный раскол" даже среди его соратников по оппозиции. В феврале 2015 г. выступил соавтором законопроекта о запрете правительству и президенту самостоятельно принимать решения о введении экономических санкций (документ не принят).
18 сентября 2016 г. участвовал в выборах депутатов Государственной думы РФ VII созыва от партии "Яблоко". Баллотировался в составе федерального списка партии под десятым номером, а также по Тушинскому одномандатному округу №206 (Москва). По итогам голосования партия не преодолела 5-процентный барьер, набрав 1,99% голосов (6-е место из 14), и в Думу не прошла. В одномандатном округе Гудков проиграл выборы (19,74%) своему основному конкуренту - бывшему главному санитарному врачу России Геннадию Онищенко (25,20%).
В 2017 г. вместе с членом партии "Яблоко", бывшим главой своего предвыборного штаба Максимом Кацем Дмитрий Гудков стал соучредителем проекта по поддержке кандидатов на муниципальных выборах - "Объединенные демократы". Однако в начале 2018 г. сотрудничество Гудкова и Каца было прекращено из-за разногласий относительно участия в выборах мэра столицы и организации наблюдения за выборами.
В 2018 г., в преддверии президентских выборов, Дмитрий Гудков организовал собственный проект под названием "Москва под наблюдением" (подготовка общественных наблюдателей). Изначально политик заявлял о сотрудничестве с партией "Яблоко", которая выдвинула на выборы своего основателя Григория Явлинского. Однако в начале марта 2018 г. Гудков сообщил, что участники проекта "Москва под наблюдением" будут работать с другим кандидатом в президенты - телеведущей Ксенией Собчак (на выборах 18 марта 2018 г. набрала 1,68% голосов, заняв 4-е место из восьми кандидатов).
15 марта 2018 г. совместно с Ксенией Собчак объявил о создании на базе партии Андрея Нечаева "Гражданская инициатива" новой политической силы. По словам Гудкова и Собчак, новая партия станет оппозиционной действующей власти. Ее главной целью было заявлено прохождение в Госдуму в 2021 г., а также участие в региональных выборах, в том числе мэра Москвы. Андрей Нечаев в свою очередь сообщил, что передаст руководство партией после ребрендинга Собчак и Гудкову.
23 июня 2018 г. был избран председателем партии "Гражданская инициатива", которая в тот же день решением съезда была переименована в Партию перемен. Однако Минюст РФ трижды отказал в перерегистрации партии. В январе 2020 г. ее деятельность была приостановлена на три месяца до "устранения выявленных нарушений". В марте 2020 г. Дмитрий Гудков вышел из рядов "Гражданской инициативы", "чтобы не мешать однопартийцам бороться за сохранение структуры и участвовать в выборах".
1 июня 2021 г. политик был задержан по делу о неуплате долга по договору аренды нежилого помещения. Дело возбуждено по ч. 2 ст. 165 УК РФ ("Причинение имущественного ущерба путем обмана или злоупотребления доверием"). Также в качестве подозреваемой была задержана тетя Гудкова - Ирина Ермилова. По данным защиты, в деле идет речь о неуплате долга организацией, которую возглавляла Ермилова, по договору аренды нежилого помещения в 2015-2017 гг на сумму более 1 млн руб. По словам адвоката, уголовное дело расследуется ГСУ ГУ МВД по Москве, в качестве потерпевшей стороны выступает Департамент городского имущества, который является собственником помещения. Свою вину Гудков не признал. 3 июня политик был освобожден из изолятора временного содержания. Он остался в качестве подозреваемого по уголовному делу о причинении имущественного вреда, его отпустили под обязательство о явке. 6 июня Гудков сообщил, что покинул территорию России в связи с уголовным преследованием.
Общая сумма декларированного дохода за 2015 г. составляла 4 млн 736 тыс. руб., супруги - 1 млн 189 тыс. руб. (более поздние данные не публиковались). В числе имущества были указаны апартаменты в Болгарии площадью 85,65 кв. м.
Женат, имеет троих детей. Супруга - Валерия Гудкова (в девичестве Сушкова), бывший пресс-секретарь Молодежной общественной палаты. Дети от первого брака: дочь Анастасия и сын Иван, от второго - сын Александр (род. 2013).