Fue general del ejército (1941) y Héroe de la Unión Soviética (1937).
Se alistó en el Ejército Imperial Ruso como voluntario inmediatamente después del estallido de la Primera Guerra Mundial.
Tras su regreso a la Unión Soviética, concluyó que las nuevas formaciones de tanques eran demasiado grandes y torpes, muy vulnerables al fuego de artillería y con muy pocas posibilidades de penetrar por sí solas las defensas enemigas, para llevar a cabo operaciones en profundidad.
Se volvió a su ayudante, el también general Iván Boldin, y le dijo que el mensaje era una «tontería sobre los alemanes disparando en algunos puntos a lo largo de la frontera» y continuó viendo la obra de teatro.
Mientras, el 2.do Panzergruppe (Heinz Guderian) hacía lo propio desde el sur, amenazando con cercar en una inmensa bolsa a todas las tropas soviéticas situadas al este de Minsk, situada a unos 320 kilómetros en el interior de la URSS.
[9] El 24 de junio, organizó un contraataque al mando del subcomandante del Frente Oeste el teniente general Iván Boldin,[10] para llevar a cabo dicho contraataque el general asumió el mando de los VI y XI Cuerpos Mecanizados, así como del VI Cuerpo de Caballería, en dirección norte hacia Grodno, para evitar el cerco de las unidades soviéticas desplegadas en los alrededores de Bialytok.
Sus restos llegaron a Slonim con apenas un puñado de supervivientes y algunos tanques.
[9] El contraataque organizado por Pavlov, permitió que muchas unidades escaparan del cerco en el área de Bialytok al este de Minsk.
Debido a la enorme confusión que reinaba en el ejército, no todas las unidades recibieron la orden de retirada y algunas fueron incapaces de romper el contacto con el enemigo, además debido a las grandes pérdidas de equipo motorizado que habían sufrido sus tropas y a la falta de combustible, el ejército tuvo que retirarse a pie bajo un constante ataque aéreo.
[9] El 26 de junio, comunicó a Moscú que «hasta 1000 tanques alemanes están cercando Minsk desde el noroeste; no hay manera de oponérseles».
Un último contraataque cerca de Slutsk llevado a cabo por unidades del XX Cuerpo mecanizado y del IV Cuerpo aerotransportado fracasó en su objetivo de detener a los alemanes.
El día 28 de junio las fuerzas soviéticas situadas al oeste, en la zona de Bialytok, fueron cercados en una nueva bolsa por los ataque concéntricos del 9.º y el 4.º ejércitos alemanes.
[9] El propio Pavlov escapó del cerco al cambiar su cuartel general a Mogilev, a unos 198 kilómetros al este de Minsk.
Pavlov y sus adjuntos fueron acusados en el veredicto no por lo que habían cometido antes del 22 de junio de 1941 y que condujo a la posterior derrota del Distrito Militar Especial Occidental, sino por lo que sucedió después del ataque alemán.
[20] Pávlov y los otros comandantes del Frente Oeste fueron rehabilitados por falta de pruebas en 1956.
A lo largo de su carrera militar, Dmitri Pávlov recibió las siguientes condecoraciones: