Né à Tallinn à l’heure de l’Union soviétique et ayant reçu là-bas une éducation classique, il vient à Paris en 1992pour étudier le violon sous la direction de Serge Pérévozov et la musique de chambre avec Berry Hayward. Dimitri Artemenko est compositeur et musicien aux multiples facettes : classique, invité par la Fondation Yehudi Menuhin au festival de Reims, musique médiévale avec le Berry Hayward Consort, musiques du monde avec Darya Dadvar Trio, avec Victor Démé, rock, musique improvisée, jazz et musiques actuelles.

Il compose et enregistre pour le cinéma, Cadeau de Babadi de Louis Marques pour Canal +, Lulu Vroumette, série de dessins animés pour France 5, Clemenceau, téléfilm pour France 3, Les Caribans de Denys Granier-Deferre (en qualité d’interprète) et pour le théâtre, L’Histoire de Sonetchka de Marina Tsvétaéva et Le Kaddish d’après Cholem Aleïkhem, mis en scène par Youlia Zimina.

Il crée deux ciné-concerts avec le pianiste et compositeur Vadim Sher : en 2007, La Maison de la rue Troubnaïa de Boris Barnet (1er prix pour la création musicale au 4Film Festival de Bolzano en Italie) puis en 2009, Florilège au fil des neiges autour de films d’animation russes et soviétiques (en tournée depuis). Au fil des années, il a participé à de nombreux enregistrements d’albums avec le groupe Féloche, Tama (label Real World), la chanteuse iranienne Darya Dadvar, le Berry Hayward Consort, September Song, Johan Asherton, la Kumpania Zelwer et bien d’autres.

En 2012, il est en trio avec le chanteur Vadim Piankov et le pianiste Vadim Sher dans deux nouvelles créations, Balagane – bal littéraire et le spectacle musical Port-Danube, repris avec le comédien Robert Bouvier.

Depuis 2015, Dimitri Artemenko est en étroite collaboration avec le guitariste israélien Estas Tonne.

Avec Vadim Sher, il prépare un album qui réunira leurs compositions personnelles, ainsi qu’un ciné-concert autour de René Clair. En avril 2019, ils sont de nouveau à la Philharmonie de Paris avec le ciné-concert Rachmanimation, créé en 2016, alliant films d’animation russes et musique de Sergueï Rachmaninov.