Дмитрий Петрович Стремоухов родился 22 июля 1865 г. Высшее образование получил в Училище правоведения, по окончании которого в 1877 г. поступил на службу в Министерство юстиции, где проработал до 1917 г. в должности помощника прокурора.
В конце 1880-х годов, во время пребывания в г. Кашин Тверской губ., Д.П. Стремоухов заинтересовался происхождением минеральных вод. В 1890 г. в «Известиях Геологического комитета» он опубликовал первую работу «О геологическом строении некоторых местностей Кашинского и Калязинского уездов Тверской губернии (Попытка объяснить происхождение Кашинских минеральных вод)». Это послужило началом его увлечения геологией, а затем и палеонтологией.
Позднее Д.П. Стремоухов изучал палеозойские отложения в Прибалтике, пермские и юрские отложения в Нижегородской и Костромской губерниях. Серьезная научная работа Д.П. Стремоухова началась в начале 1890-х годов, когда он примкнул к ученикам и последователям профессора Императорского Московского университета, основателя первой в стране геологической школы А.П. Павлова (1854-1929). По его рекомендации Д.П. Стремоухов начал заниматься изучением юрских отложений Московской губернии. Осенью 1892 г. на заседании Императорского Московского общества испытателей природы (МОИП) он сделал сообщение по результатам своих исследований на тему «О зоне Olcostephanus nodiger из деревни Мильково Подольского уезда». «Г. Стремоухов представил при этом коллекцию ископаемых из исследованной местности, кои он и принес в дар Обществу», - отмечено в Протоколах Общества за 1892 г. (Протоколы заседаний…, 1893, с. 15). В том же году, по предложению А.П. Павлова и В.Н. Львова, его избрали действительным членом общества, а в «Бюллетене МОИП» была опубликована его статья «Note sur la zone à Olcostephanus nodiger près du village de Milkovo du district de Podolsk, gouv. de Moscou» (1892). Выделенный им в статье вид Craspedites milkovensis, происходящий из верхней части зоны Nodiger, признается современными исследователями.
С 1893 г. Д.П. Стремоухов сосредоточил научную деятельность на изучении юрских беспозвоночных Крыма. Сначала предметом его исследований были юрские отложения в окрестностях Балаклавы, где он собрал достаточно полную коллекцию ископаемых. В 1894 г. он выступил на 9-м съезде Русских естествоиспытателей и врачей с сообщением «Сланцы Мегало-Айяло». Годом позже в «Бюллетене МОИП» была опубликована его статья «Сланцы Мегало-Айяло близ Балаклавы» (1895) (в заголовке статьи - Мегало-Айяло, в тексте - Мегало-Яло, по произношению местных жителей, как пояснил автор статьи). Изучение собранного им фактического материала позволило Д.П. Стремоухову отнести эти сланцы не к лейасовым отложениям, как считалось ранее, а к более поздним – батским и келловейским. Он писал: «Моя коллекция из Мегало-Яло была любезно принята от меня Московским Университетом и составляет ныне его собственность. Проф. А.П. Павлов предоставил мне возможность пользоваться нужной мне литературой и направлял мои работы своими указаниями. Обработка добытого мною материала не могла бы состояться при иных условиях. Приношу мою глубокую благодарность А.П. Павлову» (Стремоухов, 1895, с. 308).
Позднее Д.П. Стремоухов опубликовал две работы, посвященные юрским беспозвоночным из Балаклавы. Одну -– «Note sur la Posidonomya buchi Roemer, des schistes de Balaclava en Crimee» (1895) – посвятил двустворчатым моллюскам рода Posidonomya, другую – «Note sur le Phylloceras zignodianum d`Orb. et le Lytoceras adelae d`Orb. Des schistes de Balaclava (1898) – описанию аммонитов родов Lytoceras и Phylloceras. В этих статьях он подтвердил более поздний возраст сланцев, развитых в окрестностях Балаклавы.
В 1895 г. Д.П. Стремоухов вошел в состав дирекции МОИП как хранитель коллекций. В том же году он предпринял путешествие по Франции и собрал там коллекцию ископаемых портландского яруса. В 1898 г. он опубликовал в «Протоколах МОИП» заметку «О выходах гольта в Московском уезде», в которой привел новые данные о распространении нижнего мела в окрестностях Москвы. В том же году в Записках Санкт-Петербургского минералогического общества вышла его статья, посвященная юрским и меловым двустворчатым моллюскам рода Trigonia, в которой установлены новые виды Trigonia popelaievi, Trigonia suevi, Trigonia kiprianovi, Trigonia inostranzevi, Trigonia sibirzevi, Trigonia pavlovi. В «Бюллетене МОИП» в дополнение к этой статье была опубликована «Заметка о тригониях вторичных областей России» (1898 г.), в котjрой Д.П. Стремоухов описал экземпляр Trigonia carinata Agassiz из нижнего мела Северной Осетии, переданный ему проф. А.П. Павловым.
С 1911 г. Д.П. Стремоухов, по рекомендации А.П. Павлова, изучал юрские отложения в окрестностях Коктебеля в Крыму и по результатам своих исследований опубликовал две статьи: «О юрских сланцах Коктебеля (геолого-палеонтологическое исследование)» (1912) и «О юрских сланцах Коктебеля (продолжение предыдущей статьи)» (1913). В этих работах он, основываясь на тщательном изучении ископаемых беспозвоночных, доказал, что сланцы Коктебеля относятся к бату, келловею и оксфорду, а не к лейасу, как считалось ранее. Позднее вышли из печати его работы: «Об аммонитах горы Эгер-Оба у Коктебеля» (1916 г.) и «Гора Эгер-Оба у Коктебеля (тектоническое исследование)» (1922 г.).
Д.П. Стремоухов, посвящая свободное от основной работы время геологии и палеонтологии, стал квалифицированным специалистом и признанным знатоком таких родов аммонитов как Lytoceras и Phylloceras. Д.П. Стремоухов опубликовал 13 работ. В последние годы жизни он работал ученым секретарем Московского отделения Геолкома.