Se naşte, la Galaţi, Dimitrie Cantemir, dintr-o familie de răzeşi de la Silişteni, în ţinutul Fălciului (azi - jud. Vaslui).

Tatăl, Constantin Cantemir, a luptat ca mercenar în războaiele din Polonia (unde a slujit 17 ani); de aici a trecut în Muntenia, pe vremea lui Grigore Ghica, de la care a primit slujba de ceauş spătăresc. Fără avere şi cultură (n-a ştiut măcar să se iscălească, deşi cunoştea câteva limbi), Constantin Cantemir ajunge totuşi domn al Moldovei (1685-1693), datorită conjuncturii politice şi sociale de atunci.

Mama, Ana Bantăş, femeie învăţată, era a treia soţie a lui Constantin Cantemir. După câţiva ani de convieţuire moare, în 1677, lăsând orfani nevârstnici pe Antioh şi pe Dimitrie.

Intuind înclinaţiile fiului său mai mic, Constantin Cantemir aduce din Muntenia un cărturar grec din Creta, Ieremia Cacavela, ieromonahul căruia îi încredinţează educaţia copiilor săi. Aşa se face că savantul de mai târziu, Dimitrie, îşi desăvârşea pregătirea literară, filozofică, de limbă latină şi greacă, de retorică şi logică, încă din fragedă copilărie.

Dimitrie Cantemir îl schimbă pe Antioh, fratele său, la Constantinopol, în dubla calitate de învăţăcel şi de ostatic al tatălui său, garantând credinţa acestuia faţă de Poartă.

Aici preocupările tânărului moldovean au cuprins domenii multiple şi o sferă largă de probleme. A întreţinut legături cu mari ierarhi ai Răsăritului creştin şi cu diplomaţi străini acreditaţi la Poartă

La Academia Patriarhiei Ortodoxe din Fanar şi cu dascăli turci sau europeni a învăţat limbile turcă, arabă, persană, franceză şi italiană, a studiat teologia, filozofia, etica, logica, istoria, geografia şi muzica.

Moare Constantin Cantemir; la 19 martie boierii îl aleg ca urmaş pe Dimitrie Cantemir, dar intervenţia la Poartă a lui Constantin Brâncoveanu determină puterea otomană să învestească drept domn al Moldovei pe Constantin Duca. După o domnie neoficială, de mai puţin de o lună (martie-aprilie), Dimitrie Cantemir este dus la 13 aprilie la Istanbul.

Dimitrie Cantemir se căsătoreşte la Iaşi, cu Casandra, fiica lui Şerban Cantacuzino (căsătorie proiectată cu peste zece ani înainte). Dimitrie devine astfel un posibil moştenitor al tronului muntean şi un rival al lui Constantin-Vodă Brâncoveanu, rivalitate care va dura până la moartea acestuia (1714).

Dimitrie Cantemir continuă să frecventeze cercurile diplomatice din Constantinopol. Are strânse raporturi intelectuale cu cărturari greci şi turci. Este apreciat de curtea imperială şi de înalta societate a capitalei otomane, în care este cunoscut sub numele de Bogdan Prensi („Prinţul Moldovean”) sau Ktiţtik Kantemiroglu („Fiul cel mic al lui Cantemir”).

Îşi formează în palatul său de la Ortaköy o bogată colecţie de manuscrise orientale, antichităţi şi cărţi savante occidentale, se documentează pentru lucrările sale viitoare de istoria românilor sau despre religia, cultura şi civilizaţia islamică şi face săpături arheologice în ruinele palatului împăratului bizantin Ioan al VI-lea Cantacuzino de la Silivri, sporindu-şi colecţia cu piesele descoperite.

Se nasc primii copii:

Maria (29 aprilie 1700, Iaşi - m. Moscova, 9 septembrie 1757);

Smaragda (14 aprilie 1701, Istanbul - m. Moscova, 1720);

Matei (18 octombrie 1703, Istanbul - m. Moscova, 30 noiembrie 1771).

Pe baza unui nou sistem de notaţie muzicală elaborat de el, Cantemir compune un tratat de muzică turcească (pe care-l dedică sultanului Ahmed al III-lea), cu care intră între clasicii acestei tradiţii muzicale: Tarifu ilmi musiki ala vegni maksus (Explicarea muzicii teoretice pe scurt).

Se naşte al patrulea copil, Constantin (Istanbul - m. 19 ianuarie 1747, Sankt-Petersburg).

august 11. Se naşte al cincilea copil, Şerban (Istanbul - m. 24 aprilie 1780, Moscova).

septembrie 10. Se naşte (la Istanbul) ultimul copil al lui Dimitrie din prima sa căsătorie, Antioh (m. 31 martie 1744, Paris), viitorul poet al Rusiei moderne şi ambasador la Londra şi Paris.

Poarta declară război Rusiei. Hanul Devlet Ghirai al II-lea, la intervenţia lui Daul Ismail Efendi, reprezentantul său la Constantinopol şi bun prieten al lui Dimitrie Cantemir, propune numirea acestuia ca domn al Moldovei, propunere adoptată de Marele Divan la 23 noiembrie 1710.

Dimitrie Cantemir soseşte la Iaşi şi este înscăunat pentru a doua oară ca domn al Moldovei. Între actele însemnate ale scurtei lui domnii au fost: alcătuirea unui sfat domnesc format din boieri credincioşi familiei sale şi din boieri tineri, excluzând pe dregătorii compromişi din neamul Ruseteştilor, scutirea boierilor de plata deseatinei; reducerea cu un sfert a „birului steagului” (aplicat la schimbarea domnitorului) şi cu jumătate a dărilor impuse mazililor (boieri mici şi mijlocii rămaşi fără slujbe); obţine de la Hrisant Notara, patriarhul Ierusalimului, renunţarea la trei mănăstiri închinate (Bistriţa, Probota şi Tazlău); afirmă dreptul ereditar al familiei Cantemir la tronul Moldovei şi legitimitatea pretenţiilor la tronul Ţării Româneşti, introducând în pecetea sa, alături de bourul moldovenesc, acvila cruciată munteană. Pe plan extern promovează apropierea de Rusia, alianţă necesară eliberării de sub dominaţia otomană.

Dimitrie-Vodă obţine la Luțk (Polonia) o diplomă din partea ţarului Petru I referitoare la statutul Moldovei ca urmare a trecerii ei sub protecţia Rusiei. Prin această diplomă cârmuirea Moldovei este rezervată ereditar familiei lui Dimitrie Cantemir; domnului îi va aparţine „toată legea şi judecata” şi „toată cârmuirea Moldovei”; boierii mari şi toţi locuitorii ţării vor fi datori să se supună domnului; se garantează vechile hotare ale ţării între Carpaţi, Polonia, Nistru, Marea Neagră şi Ţara Românească; armata rusă va asigura apărarea teritoriului moldovenesc faţă de turci; dacă Imperiul Otoman va continua să stăpânească Moldova, Cantemir se va putea refugia în Rusia, unde el şi urmaşii lui se vor bucura de ospitalitatea ţarului, iar în locul palatelor confiscate de Constantinopol, vor primi altele de valoare egală în Moscova.

Printr-o proclamaţie către ţară Dimitrie Cantemir cheamă pe toţi locuitorii să lupte alături de armata ţarului Petru cel Mare pentru înlăturarea dominaţiei otomane.

Trupele ruseşti comandate de feldmareşalul Şeremetiev coboară de la Nistru la Ţuţora şi se unesc cu cele moldoveneşti.

În lupta de la Stănileşti, aliaţii ruso-moldoveni, copleşiţi de numărul ostaşilor otomani (cca 146 000, plus cavalerie tătară), trebuie să accepte pacea. Domnia lui Cantemir durase doar jumătate de an.

În încheierea la Istoria Imperiului Otoman, Cantemir relatează cum în timpul tratativelor care au urmat după bătălia de la Stănileşti, turcii au cerut ţarului extrădarea lui, „rebelul principe al Moldovei”. Petru I le-a răspuns: „Aş putea să dau turcilor toată ţara până la Kursk, pentru că îmi rămâne speranţa de a o recupera, dar nu pot în niciun mod să frâng credinţa şi să extrădau pe un principe, care pentru mine şi-a lăsat principatul; căci este cu neputinţă a repara onoarea ce o dată s-a pierdut”.

Dimitrie Cantemir se retrage în Rusia împreună cu întreaga familie, cu aproape 4 000 de moldoveni refugiaţi şi 24 de mari boieri credincioşi, printre care şi Ion Neculce, cronicarul de mai târziu. Va rămâne aici până la moarte, bucurându-se de prietenia ţarului Petru I; beneficiază din partea acestuia de recunoaşterea imediată a rangului, prin acordarea titlului de principe serenisim al Rusiei (1 august 1711). Stabilindu-se mai întâi la Harkov, este dăruit de ţar cu moşii, ce aveau să-i asigure un trai onorabil

I se oferă la Moscova o reşedinţă luxoasă în care se mută de la Harkov împreună cu familia. Urma să conducă o campanie militară antiotomană în Crimeea, la care ţarul a renunţat până la încheierea războiului cu Suedia, de fapt şi ulterior. Principele Dimitrie înţelege că ţarul ezită să declanşeze lupta de eliberare a popoarelor creştine de sub dominaţia otomană şi se întoarce către preocupările lui ştiinţifice şi literare.

Doamna Casandra, soţia lui Cantemir, moare la Moscova la vârsta de numai 30 de ani (se spune că a fost greşit tratată de medici). A fost înmormântată la biserica „Sfântul Constantin şi Elena”, ctitorie a familiei Cantemir în incinta mănăstirii greceşti „Sf. Nicolae”, din Moscova. Boierii care îl însoţiseră pe Dimitrie-Vodă în refugiul din Rusia revin în Moldova, cu aprobarea ţarului, fiind iertaţi de Poartă pentru că trecuseră de partea ruşilor.

Cantemir este ales membru al Academiei din Berlin, înalta societate ştiinţifică înfiinţată de Leibniz şi patronată de regele Prusiei. De la înălţimea unei asemenea tribune, Cantemir avea să se adreseze lumii învăţate a timpului său, făcându-şi cunoscută patria şi trecutul neamului, într-o vreme în care Occidentul cunoştea mult prea puţin această parte a Europei;

se angajase să facă acest lucru prin Descriptio Moldaviae şi Historia moldo-vlachica, geografia şi istoria ţării sale, lucrări concepute în latină, limba savantă a epocii.

Termină Descriptio Moldaviae (Descrierea Moldovei), lucrare ce cuprinde, pe lângă geografia fizică a ţării, şi date referitoare la sistemul de cârmuire, organizarea statului, viaţa socială, cultură, religie, şcoală, obiceiuri etc. Cartea are pagini de o neasemuită frumuseţe închinate plaiurilor moldoveneşti. A fost tradusă în germană (Hamburg, 1769, 1770 şi Frankfurt und Leipzig, 1771) şi în rusă, 1789. În limba română (cu titlul Scrisoarea Moldovei, trad. banului Vasile Vârnav) a apărut în 1825 la mănăstirea Neamţ (reeditată la Iaşi, de Costache Negruzzi, în 1851 şi tot la Iaşi, în 1868, de Teodor Boldur-Lăţescu).

Prin căsătoria cu Anastasia, fiica cneazului şi generalului Ivan Trubeţkoi, Cantemir pătrunde în aristocraţia rusă.

Se naşte Smaragda-Ecaterina (m. 1761, Paris), singurul copil din a doua căsătorie.

Cantemir devine consilier de taină al ţarului şi membru al Senatului. Adoptă costumul francez; este perioada în care participă la conducerea statului şi la viaţa publică; semnătura sa apare pe multe acte care întăreau reformele sociale, administrative şi militare iniţiate de Petru cel Mare; astfel ţarul îl face părtaş pe D. Cantemir la pregătirea şi traducerea în viaţă a unor importante decizii menite să modernizeze Rusia.

Cantemir întreprinde o expediţie ştiinţifică în munţii Caucaz din zona Derbentului.

Ţarul Petru I hotărăşte întreruperea campaniei în Caucaz, urmând a fi continuată anul următor.

Vasul în care se află Cantemir naufragiază în Marea Caspică şi unele bagaje sunt pierdute, printre care şi antichităţi şi manuscrise aparţinând lui Dimitrie Cantemir. Principele revine în Rusia la moşia sa Dmitrievka, extenuat şi bolnav.

Moare de diabet, după o lungă suferinţă, la moşia Dmitrievka. Este înmormântat la Moscova, în biserica „Sf. Constantin şi Elena” ctitorită de el, unde se odihnesc rămăşiţele pământeşti ale unora dintre membrii familiei sale.

Osemintele i-au fost aduse în ţară în toamna anului 1935 şi reînhumate în biserica „Trei Ierarhi” din Iaşi.