Родился 18 декабря 1919 года в селе Цаповка (Борисовский район Курской области). С 1 февраля 1940 года в рядах Красной Армии, призван Ленинским РВК (города Харькова, Харьковская область Украины). Окончил военную авиационную школу лётчиков и был направлен пилотом в 163-й Резервный АП (ВВС Московского военного округа).

С 9 июня 1942 года сержант Д. Ф. Семенцов в действующей армии: в составе 15-го ИАП (266-я ИАД, ВВС Брянского фронта), летал на ЛаГГ-3. 12 июня 1942 года в воздушном бою был сбит, спасся на парашюте, получил ожоги лица и правой руки 2-й степени. С 7 июля 1942 года полк боевой работы не вёл (выведен в тыл, где перевооружался на Ла-5). 4 сентября 1942 года приступил к боевой работе в составе 8-й Воздушной армии на Сталинградском фронте. 24 сентября 1942 года, потеряв всю матчасть, полк был выведен в район одного из колхозов северо-восточнее Сталинграда для пополнения лётчиками и самолётами.

В октябре 1942 года старшина Д. Ф. Семенцов был направлен в 293-й ИАП (287-я ИАД), где прошёл путь от рядового пилота до заместителя командира эскадрильи. Воевать начал на Сталинградском фронте, летал на Як-1 (в ноябре-декабре 1942 года полк был пополнен некоторым количеством самолётов Ла-5 из других полков, убывающих в тыл). В январе 1943 года воевал уже на Южном фронте. С февраля 1943 года полк боевой работы не вёл, занимался по плану учебно-боевой подготовки, с 10 марта находился в 8-м ЗИАП (ВВС Приволжского военного округа) на доукомплектовании. 21 апреля 1943 года приступил к боевой работе на Северо-Кавказском фронте.

30 мая 1943 года полк был выведен в Резерв Ставки ВГК (город Саратов), а с 24 июня 1943 года в Московском военном округе переучивался на истребители Як-9. 27 июля 1943 года в составе 11-го САК (15-я Воздушная армия) приступил к боевой работе на Брянском фронте. 28 сентября 1944 года полк вошёл в состав 185-й ИАД (14-й ИАК, 15-я Воздушная армия) и воевал на 2-м Прибалтийском фронте. 1 апреля 1945 года передан в состав ВВС Ленинградского фронта.

К 9 мая 1945 года заместитель командира эскадрильи 293-го истребительного авиационного полка (185-я истребительная авиационная дивизия, 14-й истребительный авиационный корпус, 15-я Воздушная армия, Ленинградский фронт) старший лейтенант Д. Ф. Семенцов совершил 152 боевых вылета, в 41 воздушном бою сбил лично 9 и в составе пары 2 самолёта противника.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. С 29 апреля 1949 года старший лейтенант Д. Ф. Семенцов - в запасе. Умер 2 июня 1983 года.

Награждён орденами: Красного Знамени (21.05.1943, 14.05.1945), Отечественной войны 1-й степени (19.02.1945), Красной Звезды (23.10.1942); медалями, в том числе "За отвагу" (30.04.1943).