Дмитрий Алексеевич Глуховский родился в Москве в районе Строгино. Получил начальное образование в московской школе им. В. Д. Поленова с углублённым изучением французского языка на Спасопесковской площадке. Четыре с половиной года жил и учился в Израиле, работал в Германии и во Франции. Был корреспондентом в Израиле и Абхазии, работал на «Радио России», в телерадиокомпании «Deutsche Welle», на каналах «Euronews» и «Russia Today» в статусе корреспондента кремлёвского пула. С 2008 года радиоведущий станции «Маяк». С марта 2009 года был ведущим научно-популярной передачи «Фантастический завтрак» на интернет-канале PostTV.
Владеет пятью языками. Дебютировал как сетевой писатель с постапокалиптическим романом «Метро 2033», главы которого регулярно выкладывались в Интернете на сайте m-e-t-r-o.ru, получив, таким образом, оценку у самого широкого круга читателей. Текст романа также был размещён в нескольких крупных сетевых библиотеках и в Живом журнале автора.
В 2005 году его роман, получивший в окончательной редакции название «Метро 2033», был опубликован в издательстве «Эксмо», а в 2007 году переиздан издательством «Популярная литература». Дмитрий Глуховский также является автором опубликованных в сети сборников рассказов «Ночь», «Рассказы о животных» и пьесы «INFINITA TRISTESSA».
В 2007 году вышел новый роман автора — «Сумерки». Как пишет сам Глуховский, он постарался сделать это произведение как можно более непохожим на дебютное для того, чтобы показать, что он не автор одного произведения. В итоге мы имеем дело с романом-метафорой, мистификацией, по словам автора, замаскированной под триллер.
10 марта 2009 года Дмитрий выпустил свою новую книгу «Метро 2034». По его словам эта книга — не продолжение «Метро 2033», а параллельная история с другими героями.
Летом 2009 года Тимур Бекмамбетов пригласил Дмитрия принять участие в адаптации мультбастера «9» для российского зрителя. Помимо закадрового текста, Дмитрий написал предысторию к фильму.
В 2010 году Глуховский стал одним из колумнистов программы «Инфомания» на телеканале «СТС».
Вёл весной 2010 года передачу «Пресс-клуб XXI».
В 2010 году в издательстве АСТ вышла новая книга Глуховского — «Рассказы о Родине». Как сказал автор, «эта история началась с журнала „Русский пионер“, куда главный редактор Андрей Колесников пару лет назад пригласил меня в качестве колумниста».
Женат, есть дочь.
