Спортивная карьера
В 2004 году Дмитрий стал серебряным призером Чемпионата Европы, в 2005 году — чемпионом Европы в мужской эстафете и серебряным призёром в индивидуальной гонке; в 2004 году — дважды третий на Гран-При в Ханты-Мансийске, в 2006 году стал обладателем Кубка Европы.
Также Дмитрий становился чемпионом России: в 2003 году — в мужской эстафете и в гонке патрулей на 25 км; в 2005 году — в смешанной эстафете; в 2007 году — в эстафете, спринте и гонке преследования.
Победитель Мемориала Фатьянова в 2006 году.
После Олимпиады-2006 в связи с уходом некоторых ведущих биатлонистов Дмитрий начал регулярно выступать на Кубке мира и смог закрепиться в основной сборной.
Впервые попал на подиум 2 декабря 2006 года, заняв второе место в спринте на этапе Кубка мира в Эстерсунде.
Первую победу в эстафете одержал 10 декабря 2006 года.
10 февраля 2007 года на чемпионате мира-2007 в составе мужской эстафетной команды выиграл первую в своей карьере золотую медаль.
По итогам сезона 2006—2007 выиграл малый хрустальный глобус в гонках преследования.
Участник «золотой четвёрки» (Черезов, Круглов, Ярошенко, Чудов), ни разу в сезонах 2006—2007 и 2007—2008 не опускавшейся ниже второго места, а также на двух чемпионатах мира подряд выигрывавшей золотые медали.
В совместном проекте журналистов газеты «Советский Спорт» и телеканала «РТР-Спорт» «спортсмен месяца» Дмитрий Ярошенко был удостоен этого звания по итогам голосования читателей и телезрителей в декабре 2007 года. 29 декабря 2007 года Дмитрий совместно с Екатериной Юрьевой одержал победу в Рождественской гонке в немецком Гельзенкирхене на стадионе «Шальке».
7 декабря 2007 года выиграл спринтерскую гонку на этапе Кубка мира в Хохфильцене.
На чемпионате мира-2008 выиграл вторую в своей карьере золотую медаль в составе мужской эстафетной команды, а также бронзу в смешанной эстафете.
По итогам сезона 2007—2008 занял второе место в общем зачёте Кубка мира.
Допинг
13 февраля 2009 года Международный союз биатлонистов официально подтвердил положительные результаты допинг-проб, взятых у Дмитрия Ярошенко, Екатерины Юрьевой и Альбины Ахатовой в декабре 2008 года на первом этапе Кубка мира-2008/2009 в шведском Эстерсунде. Биатлонисты были признаны виновными в употреблении запрещенных препаратов и дисквалифицированы на два года каждый, без права участвовать на Олимпиаде в Ванкувере, но с правом участвовать на Олимпиаде в Сочи, т.к. отменена 45-я поправка.
12 декабря 2010 года Дмитрий вернулся в большой биатлон,и в первой же гонке (правда,российского масштаба) стал третьим,показав лучшую скорость.
В 2011 году на Чемпионате мира по летнему биатлону стал абсолютным чемпионом.
Статистика выступлений в Кубке мира
В таблице отражены места, занятые спортсменом на гонках биатлонного сезона.
Инд — индивидуальная гонка
Пр — гонка преследования
Спр — спринт
МС — масс-старт
Эст — эстафета
См — смешанная эстафета
DNS — спортсмен был заявлен, но не стартовал
DNF — спортсмен стартовал, но не финишировал
LAP — спортсмен по ходу гонки (для гонок преследования и масс-стартов) отстал от лидера более чем на круг и был снят с трассы
DSQ — спортсмен был дисквалифицирован
— ? спортсмен не участвовал в этой гонке
