Крестили во Владимирской церкви Симбирска[1]. Восприемниками при крещении были: надворный советник Николай Александрович Языков (племянник знаменитого поэта Н. М. Языкова), жена коллежского асессора С. А. Лаврова и старшая сестра-девица Анна Ильинична[2].
Он рос в большой дружной семье. Перед глазами маленького Дмитрия был пример старших братьев Александра и Владимира, старших сестёр Анны и Ольги. Если Александр на целых десять лет был старше Дмитрия, то Володя подходил гораздо ближе и по возрасту, и по увлечениям. Чуткое и внимательное отношение брата Владимира, его помощь и поддержку Дмитрий ощущал с детства и всю свою жизнь.
В 1883—1887 годах Дмитрий Ульянов учился в Симбирской гимназии[3], потом продолжил обучение в Казанской, а затем, с 1889 года — в Самарской гимназии[2][4].
В ноябре 1897 года был арестован по делу «Союзного совета объединённых землячеств» и «Рабочего союза», затем исключён из университета и год просидел в тюрьме. Затем был выслан в Тулу и через месяц переехал в Подольск, где жил с 1898 года под гласным надзором полиции. Впоследствии до 1917 года он арестовывался неоднократно.
22 февраля 1917 года Дмитрий Ильич был награждён орденом Святой Анны 3-й степени «За отлично усердную службу и труды, понесенные по обстоятельствам военного времени»[9][10]. Там же, в Крыму, летом 1917 года он познакомился с Фанни Каплан, с которой у него был роман[8]
После Октябрьской революции вёл активную борьбу за советскую власть в Крыму. С декабря 1917 года — член Таврического комитета РСДРП(б). Во время борьбы за установление советской власти в январе 1918 года участвовал в боях под Бахчисараем и Симферополем. В том же году вошёл в состав губкома партии и редколлегии его газеты «Таврическая правда». Когда в Крым вторглись кайзеровские войска, переехал в Евпаторию, здесь был зампредседателя подпольного уездного ревкома[11].
В апреле 1919 года вернулся в Симферополь, был избран членом обкома партии, назначен наркомом здравоохранения и социального обеспечения. 5 мая 1919 года избран председателем Совнаркома Крымской Советской Социалистической Республики.
Газета «Таврический коммунист» опубликовала 20 мая 1919 года статью главы Крымской ССР Д. И. Ульянова Все под оружие! : «Мы переживаем серьёзный период нашей революции. Нам некогда думать о мирном строительстве, нет возможности заняться урегулированием промышленности, снабжением тыла достаточным количеством предметов первой необходимости. Все силы сверхчеловечно напряжены для войны, но отнюдь не потому, что мы её хотим, но только потому, что крепостники и капиталисты не дают нам передышки, и в данных условиях прекратить войну значило бы добровольно надеть на себя старые цепи ненавистного нам капиталистического ига»[12].
В 1920—1921 годах — член Крымского обкома РКП(б) и Ревкома.
На протяжении жизни Дмитрий Ульянов постоянно играл в шахматы, составлял шахматные задачи, некоторые были опубликованы в крупных журналах ещё до революции. Опубликовал воспоминания об увлечении шахматами В. И. Ленина.
Жёны и дети
Антонина Ивановна Нещеретова, брак бездетный.
Александра Фёдоровна Карпова (1883—1956):
дочь Ольга (4 марта 1922 года — 25 марта 2011 года). Ольга Дмитриевна Ульянова — дочь Д. И. Ульянова
Дмитрий Ульянов — единственный среди своих братьев и сестёр, кто имел родных детей. Его потомки живут в России (по состоянию на 2021 год)[17].
Память
Почта СССР в 1974 году выпустила марку из серии «Профессиональные революционеры. К 100-летию со дня рождения». № 4378. 4 к. — Д. И. Ульянов (1874—1943)
В честь Дмитрия Ильича Ульянова назван ряд улиц в населённых пунктах бывшего СССР.
Почтовая марка СССР 1962 г. «Семья Ульяновых» (1879 г.)
Мемориальная доска на доме, где работал Д. И. Ульянов в 1905-06 г. г. (Симбирск)
Образ в кино
«Семья Ульяновых» (1957). В роли Мити Ульянова — Борис Бурляев.
«В Крыму не всегда лето» (1987) — советский художественный фильм, посвящён жизни и деятельности Д. И. Ульянова в Крыму, организации будущей всесоюзной здравницы, в главной роли Александр Ткаченок.
«Раскол» (1993) — российский художественный многосерийный фильм. Роль Дмитрия Ульянова сыграл Алексей Никульников.
Хигеров Р. Младший брат, в кн.: Партия шагает в революцию, 2 изд. — М., 1969.
Хигеров Р. И. Младший брат [Текст] : Докум. повесть о Д. И. Ульянове / Рафаил Хигерович. — 2-е изд., доп. — Москва : Политиздат, 1979. — 190 с., 2 л. ил.; 16 см. — (Серия «Семья Ульяновых»).
Семья Ульяновых «Младший брат» / Сост. Н. С. Гудкова.— СЗО 2-е изд.— М.: Политиздат, 1985.— 512 с., ил.
Яроцкий Борис. Дмитрий Ульянов. — (Серия «ЖЗЛ») — М.: Молодая гвардия, 1977, 1989.
Овчинников Д.Ульянов в Туле // «Молодой коммунар». — 15.09.2017.