Родился в семье Льва Моисеевича Зильбельтруда и Натальи Иосифовны Быковой. Родители вскоре развелись, и ребёнка воспитывала мать, учительница русского языка и литературы в школе № 1214 г. Москвы. Окончил факультет журналистики МГУ.
С 1985 года работает в газете «Собеседник». Преподаёт в московских средних школах «Интеллектуал» и «Золотое сечение» русский язык и литературу, ранее работал в школе № 1214.
Член Союза писателей СССР с 1991 года.
Автор публицистических, литературоведческих, полемических статей, которые были напечатаны во множестве журналов и газет, от элитарных ежемесячников вроде «Fly&Drive» до экстравагантных таблоидов типа «Московской комсомолки»; регулярно — в качестве колумниста — в изданиях:
В 2005—2006 годах был одним из ведущих вечернего шоу на радиостанции «Юность» (ВГТРК).
С 2006 по 2008 годы — главный редактор арт-проекта «Moulin Rouge».
Лауреат нескольких литературных премий. В 2003—2006 годы вёл мастер-класс «Журналистское мастерство» в Институте Журналистики и Литературного Творчества (ИЖЛТ).
Дебютировал на ТВ в 1992 году в программе Киры Прошутинской. Участвовал в ТВ-проекте Сергея Лисовского в качестве ведущего и автора программ. На ATV вёл собственную программу «Хорошо БЫков» и работал соведущим программы «Времечко». В 2009 году был приглашённым ведущим в программе «Рождённые в СССР» (канал «Ностальгия»).
Ведёт программу «Сити шоу с Дмитрием Быковым» на радио Сити-FM.
В 2008 году вышел документальный фильм «Девственность», сценарий которого был написан Быковым в соавторстве с Виталием Манским.
C 2010 года по январь 2011 года вёл телевизионное ток-шоу «Картина маслом» на Пятом канале.
С 2010 года читает лекции авторского цикла «Календарь». Прочёл лекции о Бернарде Шоу, Борисе Пастернаке и о Михаиле Евграфовиче Салтыкове-Щедрине.
Награждён премией для журналистов «Золотое перо России-2010», которую присуждает Союз журналистов России.
В 2011 году принимает участие в телевизионном проекте телеканала «Дождь» «Поэт и гражданин» (теперь «Гражданин поэт» на сайте F5.ru), в котором его актуальные стихи на «злобу дня», написанные в манере великих русских поэтов, читает Михаил Ефремов.
Быков признаётся:
Дважды отказался от персонального приглашения на встречу деятелей культуры с Владимиром Путиным 7 октября 2009 и 29 апреля 2011.
10 декабря 2011 — принял участие и выступал на митинге протеста на Болотной площади против фальсификации результатов выборов в Госдуму РФ шестого созыва. Вошёл в оргкомитет следующих манифестаций. Свою активизацию мотивировал тем, что «надоело такое ощущение власти и такая атмосфера в стране». На «прямую линию» Владимира Путина, запомнившуюся телезрителям репликой о бандерлогах, откликнулся сатирическими стихами «Свежий закон джунглей», прозвучавшими 19 декабря в эфире радиостанции «Эхо Москвы».
По результатам интернет-голосования на странице Facebook вошёл в топ-10, кого граждане хотят видеть и слушать на протестном митинге на проспекте Сахарова 24 декабря 2011. В своём выступлении на митинге Быков предсказал скорое появление новой политической элиты, а завершил речь словами «История поставила на нас — и положила на них».
В январе 2012 стал одним из учредителей Лиги избирателей.
4 февраля 2012 принял участие в «антипутинском» протестном митинге на Болотной площади, где присоединился к требованию освободить всех политзаключённых.
Дмитрий Быков — автор десятков книг (романов, повестей, сборников стихов и т. д.)