Родился 9 ноября 1904 в селе Вьюны ныне Колыванского района Новосибирской области, где прошли его детство и юность. Очень рано стал Дмитрий старшим мужчиной в семье: в январе 1920 года умер от тифа отец. Нужно было и зарабатывать на жизнь, и делать все необходимое в хозяйстве.
Проживая в Колывани, вечерами Дмитрий отправлялся в Народный дом, где комсомольцы стремились наладить поновому досуг молодежи: ставили спектакли, учились играть на музыкальных инструментах, танцевать; те, кто окончил школу, занимались ликвидацией безграмотности взрослого населения. Став в апреле 1920 года комсомольцем, Дмитрий активно включился в работу.
Во время кулацкого мятежа 6 июля 1920 года был схвачен и посажен в тюрьму, но расстрелять его мятежники не успели – 11 июля освободили подоспевшие части Красной Армии.
После окончания партийной школы в Новониколаевске он работает инструктором в губернском комитете комсомола, а затем переходит в систему Роскино, организуя работу по кинофикации в городах и районах Сибири.
В 1937 году семья Пичугиных переезжает в Киргизию, и Дмитрий начинает работать киномехаником в Аламединском районе. Отсюда уходит на фронт. Он участвовал в финской и Великой Отечественной войнах.
На фронте в Великую Отечественную войну с 1941 года. Участвовал в обороне Москвы, где стал разведчиком. Командир взвода разведки 44-го стрелкового полка (42-я дивизия, 49-я армия, 2-й Белорусский фронт) лейтенант Пичугин Д.Н. во главе взвода 26 июня 1944 года преодолел Днепр у д. Добрейка (Могилевской область). В тот же день на шоссе Шклов – Могилев захватил автомашину с вражеским офицером и важными оперативными документами.
«Своей разведкой, – говорится в наградном листе, – т. Пичугин обеспечил быструю переправу части через Днепр и этим способствовал быстрейшему наступлению на врага по ту сторону Днепра».
24 марта 1945 года Д.Н. Пичугину присвоено звание Героя Советского Союза за форсирование Днепра.
В боях за Родину Дмитрий Николаевич получил четыре ранения. Награжден девятью орденами и медалями.
После демобилизации, в ноябре 1946 года, Д.Н. Пичугин приехал в г. Ош в Киргизии.
Работал в Ошском райкоме партии, заместителем начальника областного отдела кинофикации. Но недолго. Сказались раны, нанесенные войной: осколок в легком стал причиной его смерти 11 апреля 1947 года. Герой Советского Союза Дмитрий Николаевич Пичугин был захоронен на городском кладбище в Оше (Кыргызстан).
Именем Героя названа одна из улиц и установлен памятник в городе Ош. Его имя присвоено Детскому дому культуры в Калининском районе города Новосибирска. Парк имени Героя Советского Союза Д.Н. Пичугина и одноименная площадь перед ним – дань памяти колыванцев земляку, юность которого прошла в небольшом домике на Купеческой (Советской) улице, №37. В Новосибирске его имя увековечено на Аллее Героев у Монумента Славы [179, 240, 285, 424, 1193].