На &lt;a href="%D0%9A%D1%83%D0%B1%D0%BE%D0%BA%20%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B0%20%D0%BF%D0%BE%20%D0%B1%D0%B8%D0%B0%D1%82%D0%BB%D0%BE%D0%BD%D1%83%202011/2012.%202-%D0%B9%20%D1%8D%D1%82%D0%B0%D0%BF"&gt;втором этапе Кубка мира 2011/12&lt;/a&gt; ему впервые доверяют пробежать гонку в рамках данного соревнования. Первый опыт оказывается более чем удачным — Малышко финиширует десятым в спринтерской гонке, 21 место в гонке преследования. Перед мужской эстафетой тренеры долго думали, кому доверить ответственный четвёртый этап: Дмитрию Малышко или Тимофею Лапшину? Выбор пал на Малышко. Благодаря почти идеальной стрельбе, он помогает сборной России (Шипулин, Маковеев, Устюгов, Малышко) занять второе место в классической эстафете. В дальнейшем Дмитрий закрепляется в составе национальной команды в кубке мира и ещё не раз финиширует в десятке сильнейших в личных гонках. В середине февраля, на этапе Кубка мира в Финляндии, он впервые финиширует на подиумной позиции, заняв третье место в гонке преследования. На Чемпионате мира в Рупольдинге был спад результатов. Только 35 место в индивидуальной гонке с 4 промахами и отставанием в 3 минуты 33 секунды от Якова Фака, 6 место в мужской эстафете и 5 в смешанной. На последнем этапе Кубка мира в Ханты-Мансийске занял 11 место в спринте с 1 промахом, в гонке преследования, навязав на последних метрах дистанции борьбу Эмилю Хегле Свендсену за третье место, но не смог поддержать финишный спурт противника, заняв 4 место в гонке. В последней гонке сезона, масс-старте, он занял 6 место. По ходу того сезона россиянин неплохо проявлял себя во всех контактных гонках, заняв 15-е место в зачёте гонок преследования и став седьмым в зачёте гонок с общего старта. В общем зачёте Кубка мира он занял 19 место с 498 очками. По решению тренеров готовился с основной сборной России к сезону 2012/2013.