Дмитрий Загорулько родился 12 декабря 1915 года в селе Мерло (ныне — Богодуховский район Харьковской области Украины). После окончания семи классов школы работал счетоводом в колхозе. Позднее окончил Харьковский дорожно-строительный техникум, после чего работал на Харьковском паровозостроительном заводе. В 1937 году Загорулько был призван на службу в Рабоче-крестьянскую Красную армию. Участвовал в советско-финской войне. Окончил школу младших командиров, затем курсы политруков. С июня 1941 года — на фронтах Великой Отечественной войны. Участвовал в Сталинградской битве, Ростовской операции 1943 года, Мелитопольской операции, переходе через Сиваш, освобождении Крыма. С конца 1942 года старший лейтенант Дмитрий Загорулько командовал сапёрной ротой 41-го отдельного сапёрного батальона 77-й стрелковой дивизии 51-й армии 4-го Украинского фронта. Отличился во время штурма Сапун-горы.