1834年2月8日,生于西伯利亚托博尔斯克。出生不久,他的父亲就双目失明,被迫退休。
1841年,就读于托博尔斯克中学。
1848年,门捷列夫的父亲去世,随后他的大姐病逝,再后来一家赖以生存的玻璃厂被大火烧为灰烬。
1849年,中学毕业,进入圣彼得堡中央师范学院自然科学数学系学习。
1850年,门捷列夫的母亲去世。
1855年,大学毕业,并获金质奖章,毕业后任敖德萨中学教师。
1856年,发表论文《论比容》,获物理和化学硕士学位。
1857年,被聘为圣彼得堡大学化学教研室副教授。
1859年,到德国海德堡大学深造。
1860年,发现气体临界温度。同年,参加了在卡尔斯鲁厄召开的国际化学家代表大会。
1861年,回到圣彼得堡,出版《有机化学》。
1862年,和列谢娃结婚。出版《工艺学手册》,考察巴库油田。
1865年,获化学博士学位,任圣彼得堡大学化学工程学教授。购买庄园,从事农业生产。
1866年,任圣彼得堡大学普通化学教授。
1867年,门捷列夫的第一部技术经济著作《论现代化学生产的发展及其在俄罗斯的应用——暨关于1867年世界博览会》问世。担任了无机化学教研室主任。
1868年,俄罗斯化学协会成立,门捷列夫任主席。
1869年,发现了化学元素周期律。
1871年,发表了第二张元素周期表。并出版了《化学原理》第一版。以后陆续出增补修订版,1906年出版第八版。
1872年,开始研究气体的状态。
1873年,设计研制成功差式气压计。
1874年,得出了理想气体状态的新方程式。
1875年,在元素周期表中预测的新元素“镓”被发现,同年他的大型专著《论气体的压力》的第一部分出版。
1876年,参加美国费城工业展览会。
1879年,预测的新元素“钪”被发现。
1880年,爆发“门捷列夫事件”。
1885年,出版《论石油》。
1886年,预测的新元素“锗”被发现。
1887年,发表《水溶液比重之研究》。进行高空飞行,并提出在地下将煤气化的观点。
1890年,离开圣彼得堡大学。
1891年,《关税解说》出版。
1892年,研制成功新型无烟火药。
1893年,进入度量衡总局,开始对度量衡的调整。
1899年,到乌拉尔,研究乌拉尔冶铁工业,顺便回了趟故乡,编写著作《1899年乌拉尔冶铁工业》。
1903年,发表《对世界太空的化学理解尝试》,并开始发表《藏在心底的想法》。
1907年2月2日,这位享有世界盛誉的俄国化学家在圣彼得堡与世长辞,享年73岁。