В Красной Армии с сентября 1940г.

Возможно, окончил военное интендантское училище.

Воевал в составе 32 гвардейской стрелковой дивизии, которая участвовала в боях на Северо-Кавказском фронте. 

В марте 1943г. гвардии лейтенант интендантской службы Шмелев направлен в штаб фронта.

В 1944г. в составе 311 отдельного полка правительственной связи войск НКВД.

К лету 1944г. полк находился на Карельском фронте.

Полк принимал участие в Петсамо-Киркенесской операции. За овладении г.Петсамо (совр. пос.Печенга) в ноябре 1944г. был награжден орденом Александра Невского.

Приказом от 20 ноября 1944г. Дмитрий Никифорович был награжден орденом Красной Звезды.

Летом 1945г. полк был переброшен на Дальний Восток.

В период подготовки к разгрому японских войск вел строительство и восстановление линий связи в полосе 1 Дальневосточного фронта.

В период Советско-японской войны полк восстановил связь с Харбином и Муданьцзяном.

Гвардии старший лейтенант Шмелев был награжден медалями «За оборону Кавказа», «За оборону Советского Заполярья», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», «За победу над Японией».

За долголетнюю и безупречную службу в 1951г. награжден медалью «За боевые заслуги».

Вышел в отставку в звании полковник.

Награжден юбилейными медалями.

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.