Дмитро Мазуров народився 13 квітня 1981 року в Новосибірську. Потяг до акторської справи проявився у Дмитра ще в ранньому дитинстві. У шкільні роки він вступив до «Студії пластики», створеної при Новосибірському Молодіжному Академічному театрі «Глобус», якою на той момент керував Георгій В'ячеславович Єрасек. У рамках навчання Мазуров найактивніше брав участь у дитячих постановках. 1998 року після закінчення школи він подав документи до Новосибірського театрального училища. Вступні іспити пройшли успішно, і молодий чоловік потрапив на курс Заслужених артистів Олександра Кузнецова та Тамари Кочержинської. Протягом усього студентського періоду Мазуров продовжував грати в театрі «Глобус». До 2002 року він встиг вийти на сцену в таких дипломних виставах, як «Два веронці» за комедією Вільяма Шекспіра (роль Валентина), «На дні» за однойменною драмою Максима Горького (роль Кліща), «Сходова клітка» за п'єсою Людмили Петрушевської, а також «Дружина» за твором Чехова (роль Миколи Євграфича).

Мазуров вирішив продовжити навчання акторській майстерності в столиці і, переїхавши до Москви, вступив одразу на третій курс до Всеросійського університету кінематографії імені С. О. Герасимова. Початківця актора було зараховано до майстерні Віталія Мефодійовича Соломіна та Олександра Сергійовича Ленькова, а вже через два роки він отримав другий диплом про вищу освіту. Екзаменаційними роботами Дмитра цього разу стали головна роль у постановці Мольєра «Тартюф, або Обманщик» і роль Пертті Ораса в комедії фінського драматурга Енсіо Ріслаккі «Потворна Ельза». Кінематографічний дебют Мазурова відбувся в епізоді вітчизняної історичної теленовели Петра Штейна «Бідна Настя» з Оленою Коріковою та Данилом Страховим у головних ролях. Згодом актор постав у ролі Гоші Рохліна в одному епізоді детективного серіалу «Опера-1. Хроніки відділу вбивств» (епізод «Хто хоче стати мільйонером»). 2005 року Дмитро знімався в продовженні комедійного проєкту В'ячеслава Муругова «Солдати-4», де зіграв контрактника Серегу. Водночас він працював над серіалом Дмитра Кузьміна, Світлани Лопатухіної та Бориса Казакова «РубльовкаLive».

2005 року фільмографія Мазурова поповнилася двома новими телепроєктами – «Приречена стати зіркою» та «Полювання на ізюбря». Через пару років на екрани вийшов фільм Олега Ряскова «Слуга государева» з Дмитром Міллером і Валерієм Маліковим у головних ролях, а сам Дмитро з'явився в образі слуги. Через рік він узяв участь у роботі над комедією Вартана Акопяна «Платон». Водночас актор знімався в популярному ситкомі про студентське життя «Універ» режисера Петра Точиліна. 2009 року Дмитро постав в образі солдата НКВС у фільмі Микити Михалкова «Втомлені сонцем 2». Зйомки в серіалах продовжилися з виходом на екрани успішного проєкту В'ячеслава Муругова «Татові доньки». 2011 року Мазуров виконав одну з ключових ролей у телесеріалі Іллі Куликова «П'ятницький», а також у його продовженні «Карпов» (2012).