Родился 7 ноября 1918 года в деревне Бойдолово Невельского района в крестьянской семье. Окончил семилетнюю школу в Невеле, работал токарем на заво­де, учился в аэроклубе. Поступил в Одесскую военную авиацион­ную школу летчиков. В 1939 году стал летчиком-истребителем. Участвовал в освободительном походе в Западную Украину в 1939 году и в Советско-фин­ской войне 1939–1940 годов.

С началом Великой Отечест­венной войны – в действующей армии. Сражался с фашистами в районе Житомира, Бердичева, на Калининском фронте. 15 февраля 1942 года группа самолетов, ведо­мых Д. Ф. Ковтюлевым, успешно штурмовала немецкий аэродром в районе поселка Дугино южнее Ржева. Возвращаясь с задания, когда уже было на исходе горючее, группа подверглась нападению двенадцати фашистских истребителей. Прикрывая отход товари­щей, с ними вступил в бой коммунист Д. Ф. Ковтюлев. Он сбил один истребитель, но его самолет был подожжен и упал на нашей территории. Отважный летчик получил сотрясение мозга, повреж­дение позвоночника. Более года пролежал в госпитале, в начале 1943 года вернулся в строй, но уже на штабную работу.