Родился в г. Москве в семье военнослужащего.
После окончания школы № 30 в Горьком в 1983 году, поступил в КВВМКУ (Каспийское высшее военно-морское Краснознаменное училище им. С.М. Кирова) в городе Баку на штурманский факультет.

1988-1996 - служил на Северном флоте: командир штурманской части малого противолодочного корабля (МПК), помощник командира МПК, а затем командир МПК.

1996-1997 - начальник штаба - дивизионный штурман дивизиона кораблей охраны водного района. 

Окончил с отличием Военно-Морскую Академию им. Н.Г. Кузнецова в Санкт-Петербурге (1999).  

1999-2010 - служил в городе Северодвинске Архангельской области: заместитель начальника плавучего судоремонтного завода по перезарядке реакторов, заместитель начальника отдела оперативной и боевой подготовки штаба Беломорской военно-морской базы.

2010-2016 - начальник отдела государственной приемки кораблей Главного командования военно-морского флота,  в том числе: заместитель председателя государственной комиссии по приемке АПЛ «Юрий Долгорукий», АПЛ «Северодвинск», АПЛ «Александр Невский».

Всего принял 36 кораблей и судов разной классификации для ВМФ России.
Капитан 1-го ранга Дмитриев скоропостижно скончался в командировке в городе Астрахани. Похоронен на кладбище села Большая Ельня Кстовского района Нижегородской области.

Награды: орден «За военные заслуги» (09.04.2008).

Память: 5 мая 2017 года на АО «ССЗ «Вымпел» состоялась закладка морского транспорта вооружения проекта. По ходатайству офицеров Главного командования ВМФ, КБ «Вымпел», согласно приказу Главнокомандующего ВМФ транспорту вооружения присвоено наименование «Геннадий Дмитриев».