Со 2 декабря 1944 года Дмитриев исполнял должность начальника штаба 13-го гвардейского стрелкового корпуса 2-й гвардейской армии 1-го Прибалтийского фронта. 20 декабря корпус стал подчинятся 3-му Белорусскому фронту и в январе 1945 года участвовал в Восточно-Прусской и Инстербургско-Кенигсбергской операциях. За успешное выполнение боевых задач во время Кенигсбергской и Земландской наступательных операциях, 25 апреля 1943 года Дмитриев был награжден орденом Красного Знамени.