Darja Dmitrijeva 1995. augusztus 9-én született az oroszországi Togliattiban. Szülővárosában kezdett kézilabdázni, majd 14 évesen a Dinamo Volvográdhoz igazolt, amellyel kétszer megnyerte az orosz bajnokságot és 2015-ben eljutott a Bajnokok Ligája budapesti négyes döntőjébe, 19 évesen a BL-góllövőlista nyolcadik helyén zárt. Az idényt követően visszatért a Lada Togliattihoz, majd 2019-ben a CSZKA Moszkva játékosa lett. 2021-ben a CSZKA-val is bajnok lett, 2022 óta pedig a szlovén rekordbajnok Krim Ljubljanát erősíti. Dmitrijeva az orosz válogatottal érte el pályafutása eddigi legnagyobb sikereit. Ifjúsági és junior Európa-bajnoknak, junior vb-ezüstérmesnek vallhatja magát, de a csúcs kétségkívül a 2016-os olimpián nyert aranyérem, ráadásul a torna legjobb irányítójának választották. A 2020-as olimpián ezüstéremmel zárt az oroszokkal, a góllövőlista nyolcadikja, csapata harmadik legeredményesebbje volt. A 2023/24-es Bajnokok Ligája-idényben egyéni csúcsot jelentő 85 gólt lőtt, meccsenként átlagban több, mint öt gólt szerzett, s ezt a mutatót a futó szezonban is tartja, 25 gólnál jár.

Eddigi eredményei:

Olimpia bajnok: 2016

Európa-bajnoki ezüstérmes: 2018

Orosz bajnok: 2013, 2014, 2021

Orosz bajnoki ezüstérmes: 2015, 2017, 2018, 2019, 2022

Orosz bajnoki bronzérmes: 2016, 2020

Orosz Kupa-győztes: 2022

Orosz Kupa-ezüstérmes: 2020

Szlovén bajnok: 2023, 2024

Junior Európa-bajnokság All-Star csapat tagja (2013)

Olimpia All-Star csapat tagja (2016)