Дмитрий Филиппович Ковтюлев родился 7 ноября 1918 года в деревне Бойдолово (сейчас Невельский район Псковской области). Окончив семь классов школы в городе Невеле, и отучившись в фабрично-заводском училище города Великие Луки, работал токарем на паровозо-вагоноремонтном заводе имени Макса Гельца, а позже — в мастерских техникума путей сообщения.
3 марта 1938 года Дмитрий Филиппович вступил в ряды Красной Армии, а в следующем году окончил Одесскую военную авиационную школу лётчиков. С 17 по 28 сентября 1939 года принимал участие в боях на территории Западной Украины в составе 69-й ИАБР, ВВС Украинского фронта, летая на И-15бис.
Позже стал участником финской войны, в боях был с 3 по 13 марта 1940 года в составе 23-го истребительного авиационного полка (далее ИАП), где также летал на И-15бис и И-153.
С 22 июня 1941 года младший лейтенант Дмитрий Ковтюлев пополнил состав 91-го ИАП, что базировался в районе Житомира. Боевое крещение получил на Юго-Западном фронте, летая на И-153