Dmitriy Mazurov wurde am 13. April 1981 in Nowosibirsk geboren. Der Wunsch nach der Schauspielerei zeigte sich bei Dmitriy bereits in früher Kindheit. Während seiner Schulzeit trat er in das „Studio für Plastik“ ein, das am Nowosibirsker Jugendakademietheater „Globus“ gegründet worden war und damals von Georgi Wjatscheslawowitsch Jerasek geleitet wurde. Im Rahmen der Ausbildung nahm Mazurov äußerst aktiv an Kinderinszenierungen teil. 1998, nach dem Schulabschluss, reichte er seine Unterlagen an der Nowosibirsker Theaterhochschule ein. Die Aufnahmeprüfungen verliefen erfolgreich, und der junge Mann kam in den Kurs der Verdienten Künstler Alexander Kusnezow und Tamara Kotschershinskaja. Während der gesamten Studienzeit spielte Mazurov weiterhin am Theater „Globus“. Bis 2002 hatte er bereits in solchen Diplomaufführungen die Bühne betreten wie „Die zwei Veroneser“ nach der Komödie von William Shakespeare (Rolle des Valentin), „Nachtasyl“ nach dem gleichnamigen Drama von Maxim Gorki (Rolle des Kleschtsch), „Das Treppenhaus“ nach dem Stück von Ljudmila Petruschewskaja sowie „Die Gattin“ nach einem Werk Tschechows (Rolle des Nikolai Jewgrafowitsch).

Mazurov beschloss, seine Schauspielausbildung in der Hauptstadt fortzusetzen, und trat nach seinem Umzug nach Moskau direkt in den dritten Kurs der Allrussischen Staatlichen Universität für Kinematographie namens S. A. Gerassimow ein. Der angehende Schauspieler wurde in die Werkstatt von Witali Mefodjewitsch Solomin und Alexander Sergejewitsch Lenkow aufgenommen und erhielt bereits zwei Jahre später ein zweites Hochschuldiplom. Die Prüfungsarbeiten Dmitriys waren diesmal die Hauptrolle in Molières Inszenierung „Tartuffe oder Der Betrüger“ und die Rolle des Pertti Oras in der Komödie „Die hässliche Elsa“ des finnischen Dramatikers Ensio Rislakki. Mazurovs Filmdebüt erfolgte in einer Episode der heimischen historischen Telenovela „Die arme Nastja“ von Pjotr Schtein mit Jelena Korikowa und Daniil Strachow in den Hauptrollen. Danach erschien der Schauspieler als Goscha Rochlin in einer Episode der Krimiserie „Oper-1. Chroniken der Mordkommission“ (Episode „Wer will Millionär werden“). 2005 drehte Dmitriy in der Fortsetzung des Comedy-Projekts „Soldaten-4“ von Wjatscheslaw Murugow, wo er den Vertragssoldaten Serjoga spielte. Gleichzeitig arbeitete er an der Serie „RublevkaLive“ von Dmitri Kusmin, Swetlana Lopatuchina und Boris Kasakow.

2005 wurde Mazurovs Filmografie um zwei neue Fernsehprojekte erweitert – „Dazu verurteilt, ein Star zu werden“ und „Jagd auf den Isjumbr“. Ein paar Jahre später kam Oleg Rjaskows Film „Der Diener des Herrschers“ mit Dmitri Miller und Waleri Malikow in den Hauptrollen in die Kinos, und Dmitri selbst erschien in der Gestalt eines Dieners. Ein Jahr später nahm er an der Arbeit an Wartan Akopjans Komödie „Platon“ teil. Gleichzeitig drehte der Schauspieler in der beliebten Sitcom über das Studentenleben „Univer“ unter der Regie von Pjotr Totschilin. 2009 erschien Dmitri in der Gestalt eines NKWD-Soldaten in Nikita Michalkows Film „Die Sonne, die uns täuschte 2“. Die Dreharbeiten für Serien setzten sich mit der Ausstrahlung des erfolgreichen Projekts „Papas Töchter“ von Wjatscheslaw Murugow fort. 2011 spielte Mazurov eine der Schlüsselrollen in der Fernsehserie „Pjatnizki“ von Ilja Kulikow sowie in deren Fortsetzung „Karpow“ (2012).