Родился 3 апреля 1979 г. в Омске.
В 1994 г. окончил общеобразовательную №102 в Омске, в 1998 г. - Омский техникум железнодорожного транспорта по специальности "помощник машиниста электровоза". В 2004 г. окончил Омскую академию Министерства внутренних дел (МВД) России, в 2013 г. - автономное учреждение Омской области среднего профессионального образования "Колледж "Учебный центр "Ориентир".
В 1998 г. был призван на срочную службу в ряды Внутренних войск (ВВ) МВД России (ныне - в составе Росгвардии). Служил в роте разведки 22-й отдельной бригады оперативного назначения ВВ МВД России (г. Калач-на-Дону, Волгоградская обл.), освоил воинскую специальность снайпера. С 1999 г. участвовал в контртеррористической операции на территории Республики Дагестан. 29 августа 1999 г. на горе Чабан (Буйнакский район Дагестана) в ходе боя с террористами выбросил гранату противника из окопа, тем самым спас жизнь себе и семи сослуживцам. Взрывом гранаты Дмитрию Перминову оторвало кисть правой руки, однако он продолжал держать оборону до прибытия подкреплений. После лечения в госпитале был уволен в запас по инвалидности.
В 2004-2006 гг. - преподаватель, в 2006-2010 гг. - адъюнкт кафедры гражданско-правовых дисциплин Омской академии МВД России.
С 11 марта 2007 г. по 4 декабря 2011 г. - депутат Законодательного собрания Омской области, был избран по списку политической партии "Единая Россия". Работал в комитете по законодательству.
В связи с избранием в заксобрание приостановил, а в 2010 г. закончил деятельность в органах внутренних дел (общая выслуга составила девять лет).
В 2007 г. стал соучредителем Омской региональной общественной организации "Центр спортивных и боевых единоборств имени Героя России Олега Охрименко".
2 декабря 2007 г. участвовал в выборах депутатов Государственной думы РФ V созыва по списку партии "Единая Россия" (восьмой номер в региональной группе №59, Омская область). По итогам распределения мандатов в Думу не прошел.
С 1 февраля 2010 г. по 11 марта 2013 г., с 1 февраля 2013 г. по 31 августа 2015 г. - заместитель директора казенного учреждения Омской области "Региональный центр по связям с общественностью".
4 марта 2012 г. участвовал в выборах депутатов Омского городского совета V созыва как кандидат-самовыдвиженец по городскому округу №3, однако в горсовет не прошел.
С 1 сентября 2015 г. - помощник губернатора Омской области Виктора Назарова.
15 марта 2016 г. был избран председателем Омской областной общественной организации ветеранов (пенсионеров).
В 2016-2021 гг. - депутат Государственной думы РФ VII созыва. 18 сентября 2016 г. избран по списку партии "Единая Россия" (второй номер в региональной группе №7, Новосибирская обл., Омская обл.). Вошел в состав партийной фракции.
19 сентября 2021 г. избран депутатом Законодательного собрания Омской области по списку партии "Единая Россия" (баллотировался под третьим номером общей части списка кандидатов).
С 2021 г. - член Совета Федерации РФ (сенатор). 29 сентября 2021 г. депутаты заксобрания Омской области наделили Дмитрия Перминова полномочиями сенатора от законодательного органа власти региона.
Председатель правления Омской региональной организации Героев Советского Союза, Героев России, полных кавалеров ордена Славы "Звезда" (2005-2015). Возглавлял совет региональной организации "Общественная коалиция Омской области" (2008-2012).
Член политической партии "Единая Россия" с 8 июля 2008 г.
Капитан милиции (2009).
Указом президента РФ Бориса Ельцина от 22 октября 1999 г. удостоен звания Героя Российской Федерации с вручением медали "Золотая Звезда" (за мужество и героизм, проявленные в ходе контртеррористической операции на Северном Кавказе). Награжден ведомственными медалями.
Кандидат в мастера спорта по рукопашному бою, многократный призер и чемпион соревнований по рукопашному бою Омской академии МВД России и Омской области (среди силовых структур).