В 1934 году записался добровольцем в РККА, был направлен в кавалерию. В мае 1938 года окончил Ульяновское танковое училище. Принимал участие в походе на Западную Украину и в походе в Бессарабию. После отступления с западных границ СССР в августе 1941 года прибыл в 4-ю (с 11 ноября — 1-ю гвардейскую) танковую бригаду полковника М. Е. Катукова. За два с половиной месяца боёв принял участие в 28 схватках и уничтожил 52 танка противника, став самым результативным танкистом в Красной Армии за всю Великую Отечественную войну. 18 декабря на подступах к Волоколамску после боя Д. Ф. Лавриненко был убит осколком мины.