Родился 10 мая 1994 года в г. Муроме Владимирской области.

В 2012 году окончил кадетский класс школы №19. Был участником военно-спортивного клуба им. В.А. Саплина. После срочной службы поступил в Новосибирское высшее военное командное училище. По окончании по распределению был направлен в город Солнечногорск для прохождения службы. За время военной службы старший лейтенант исполнял свой воинский долг в Сирийской Арабской республике. 

С 16 мая 2022 года принимал участие в специальной военной операции в составе подразделения ГРУ (главного разведывательного управления).

15 июля 2022 года А. Э. Дмитриев героически погиб при выполнении задач по минно-подрывной деятельности в тылу противника. Он был дважды ранен, но продолжал бой, чем спас многих сослуживцев.

Указом Президента Российской Федерации за проявленное мужество, отвагу и самоотверженность был награжден Орденом Мужества (посмертно). Артем Дмитриев также награжден медалями «Участника боевых действий в Сирии», «За воинскую доблесть 2 степени», «Участник военного парада в Новосибирске», «За участие в военном параде в День Победы».