Дмитрий Мезенцев родился 18 августа 1959 года в Ленинграде. После окончания в 1981 году Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта — мастер цеха Ленинград-Балтийского локомотивного депо Октябрьской железной дороги. В 1983–1984 годы — на комсомольской работе в Ленинграде. В 1984–1990 годы — служба в Советской армии. В 1990–1991 годах — народный депутат Ленсовета, руководитель пресс-центра Ленсовета и Ленгорисполкома. С 1991 по 1996 год — председатель комитета по печати и средствам массовой информации мэрии города Санкт-Петербурга, представитель Мининформпечати в городе и Ленинградской области. С 1996 по 1999 год — заместитель председателя Государственного комитета Российской Федерации по печати. С ноября 1999 года — президент Центра стратегических разработок. С 16 января 2002 года — представитель в Совете федерации Федерального Собрания Российской Федерации от администрации Иркутской области. В СФ он был направлен еще Борисом Говориным, который возглавлял Иркутскую область с 1997 по 2005 год. Затем г-н Мезенцев переутверждался на должность сенатора и при других губернаторах Приангарья — Александре Тишанине и Игоре Есиповском. Кандидат психологических наук, докторант МГИМО(У) МИД РФ. Член Союза журналистов с 1988 года. Женат, имеет дочь.