Происходит из старинного дворянского рода. Отец В. Д. Философов (1820—1894) был ближайшим помощником военного министра Д. А. Милютина в реформировании русской армии, в 1861—1881 — главный военный прокурор и начальник Военно-судебного управления, с 1881 член Государственного совета. Мать Анна Павловна Философова, урождённая Дягилева, — литератор, видная деятельница женского движения в России, одна из учредительниц высших женских учебных заведений, организатор благотворительных обществ. С. П. Дягилев приходится Философову двоюродным братом.
Дмитрий Философов окончил частную гимназию К. Мая (1890). Ещё в гимназии интерес к искусству и стремление к самообразованию сблизили его А. Н. Бенуа, К. А. Сомовым, В. Ф. Нувелем. Окончил юридический факультет Петербургского университета (1895). В 1896 стажировался в Гейдельбергском университете. Служил в Кодификационном отделении при Государственном совете, с 1898 — в петербургской императорской Публичной библиотеке (ныне Российская национальная библиотека). С 1897 начал заниматься журналистской деятельностью, печатался в журналах «Северный вестник», «Образование», «Трудовая помощь», «Журнале Министерства юстиции».
Редактор литературного отдела, руководитель отдела художественной критики журнала «Мир искусства» (1898—1904), позднее редактор журнала «Новый путь». Сблизился с Д. С. Мережковским и З. Н. Гиппиус, стал на многие годы их другом и соратником. Один из организаторов Религиозно-философских собраний в Петербурге в 1901—[1903] (совместно с Д. С. Мережковским, В. В. Розановым и В. А. Тернавцевым). Вместе с Мережковским был инициатором журнала «Новый путь» (1903—1904), постоянный автор и, в последний год издания, его редактор. С 1906 по 1908 жил с четой Мережковских в Париже. По возвращении в Россию сотрудничал в газетах и журналах «Слово», «Речь», «Русская мысль» и др.
В 1918—1919 работал в Публичной библиотеке. Принимал участие в деятельности Политического Красного Креста. В декабре 1919 с Мережковским, Гиппиус и В. А. Злобиным под видом командировки для чтения лекций в красноармейских частях выбрался из Петрограда. Беглецы пересекли польско-большевистский фронт в районе Жлобина и в середине января 1920 добрались до Минска. После ряда лекций и литературных вечеров в конце февраля прибыли в Вильно, откуда в первых числах марта уехали в Варшаву. Мережковский и Гиппиус, разочарованные в Польше, заключившей с большевиками мирный договор, уехали в Париж. Философов, сблизившийся с Б. В. Савинковым, остался в Польше для продолжения борьбы с большевизмом.
Товарищ председателя Русского политического комитета, Народного союза защиты родины и свободы, советник Юзефа Пилсудского по русско-украинскому вопросу (1921). Редактор выходивших в Варшаве газет «Свобода» (1920—1921), «За свободу!» (1921—1932), «Молва» (1932—1934); был соредактором варшавско-парижского журнала «Меч», преобразованного из-за разногласий с Мережковским и Гиппиус в варшавскую газету (1934—1939). Был одним из руководителей варшавского «Литературного содружества», его почётным председателем; основатель и руководитель закрытого русско-польского литературного клуба «Домик в Коломне» (1934—1936).
В 1930-е годы вытеснялся на обочину общественно-политической жизни молодым поколением деятелей. Это усугублялось неудачами (в частности, последовательный неуспех практически всех изданий, которые возглавлял Философов), потерями — измена Б. В. Савинковым, в которую Философов долго не мог поверить, смерть соратника и ближайшего единомышленника М. П. Арцыбашева и т. п. После 1936 вследствие этих причин, а также преклонного возраста и болезней Философов фактически отошёл от литературной, общественной, политической жизни.
