Родился 30 декабря 1904 года в Петербурге. Музыкальное образование получил в Московской консерватории, которую окончил в 1929 году по классу композиции Н. Я. Мясковского, в 1930 году но классу фортепиано А. Б. Гольденвейзера.

В 1937 году композитор написал свою первую оперу, созданную на основе повести Ромена Роллана «Кола Брюньон».

Исторические события Великой Отечественной войны отражены во второй опере Кабалевского «В огне» (1943), а также в опере «Семья Тараса», написанной по мотивам повести Б. Горбатова «Непокоренные». За оперу «Семья Тараса» композитор был удостоен Сталинской премии.

Кабалевский известен также, как автор ряда произведений для симфонического оркестра. Им написаны четыре симфонии (третья — «Реквием» — посвящена памяти В. И. Ленина), сюита «Народные мстители», посвященная отважным партизанам. Композитору принадлежат три концерта для фортепиано с оркестром (1929, 1935, 1953), концерт для виолончели с оркестром (1948), концерт для скрипки с оркестром, посвященный советской молодежи (удостоен Сталинской премии). Следует также отметить два струнных квартета, из которых второй был удостоен Сталинской премии, три сонаты для фортепиано, прелюдии на темы русских народных песен.

Композитор выступал и как автор музыки для кинофильмов («Петербургская ночь», «Щорс», «Антон Иванович сердится», «Мусоргский» и другие).

Дмитрий Кабалевский умер 18 февраля 1987 года в Москве.