В ходе наступательных действий, подразделение, в котором Дмитрий проходил службу, вело бой с националистами. При возвращении на рубеж экипаж танка Дмитрия попал в огневую засаду. В бою, вражеский танк, получив повреждения, отошел, а пехота противника начала вести огонь из противотанковых гранатометов. Дмитрий, как настоящий герой, прикрывал огнем своих товарищей, не давая возможность врагу прорваться. Он выполнил свою боевую задачу, но, к сожалению, получил ранение несовместимое с жизнью. Дмитрий геройски погиб в ходе ведения боя. Он ценой собственной жизни спас своих товарищей.
За проявленную отвагу и смелость в ходе проведения специальной военной операции Милочкин Дмитрий представлен к государственной награде.