Дмитрий Яковлевич родился в деревне Боротово Псковской губернии. Двоюродный брат
Харитона Лаптева. Поступил на службу гардемарином и в 1721 году был произведен в мичманы.
Знакомство северными водами Дмитрий Лаптев получил летом 1730 года, неся службу на фрегате «Россия» в Ледовитом океане. В 1731 году был произведён в лейтенанты, а в 1733 году, при общем переименовании флотских чинов, получил звание лейтенанта майорского ранга.
В 1731 году он был утверждён в «Великую Северную экспедицию». Участники экспедиции должны были обследовать и нанести на карту северное побережье России, Охотское море и Камчатку, причём попутно было положено начало исследованию всех внутренних областей Сибири.
В 1739 году великий полярный исследователь Дмитрий Лаптев осуществил одно из самых опасных своих путешествий. Он поставил себе задачу из области фантастики: описать «непроходимый» по тем временам берег к востоку от реки Лены до устья реки Колымы.
7 июня в Севастьяновой губе началось плавание Дмитрия Лаптева на боте «Иркутск». Не раз льды преграждали ему дорогу, и только необычайное мастерство и отвага Лаптева позволили боту продолжать путешествие. 5 июля он вышел в океан через Быковскую протоку. Плавание проходило сравнительно медленно из-за ледовых препятствий. 7 августа 1739 года, бот «Иркутск» подошел к устью западной протоки реки Яны.
За три года Лаптев обследовал реки Колыму, Анадырь и Большой Анюй. В труднейших условиях он прошел сотни километров, достигнув устья Анадыря, а затем повернул назад, чтобы повторить картографирование.
19 октября 1742 года Лаптев со всем отрядом выехал по зимнему пути в Нижне-Колымский острог, а затем в Иркутск.
Россия получила карту столь отдаленной и труднодоступной области, как окрестности реки Анадыря.