Родился в аристократической семье выходцев (в XVII в.) из Молдавского княжества, внук князя Антиоха Кантемира и архиепископа Амвросия Зертиса-Каменского.
В 1801 г. начал службу в Московском архиве коллегии иностранных дел.
В 1808 г. командирован с дипломатическими и археографическими целями на Балканы. По пути за границу посетил Курскую губернию. Впечатления от поездки, включая курские, изложил в книге: «Путешествие в Молдавию, Валахию и Сербию» (1810). Останавливался в уездном Белгороде, посетив там духовную семинарию, Свято-Троицкий кафедральный собор.
В 1815 г. женился на Елизавете Ивановне, дочери князя генерал-поручика Ивана Сергеевича Барятинского (1740–1811), владельца усадьбы Марьино в Курской губернии.
Составил «Жизнеописание Мазепы», которому до его измены были пожалованы земли в Рыльском уезде.
В дальнейшем служил в коллегии иностранных дел, чиновником особых поручения при военном губернаторе Малороссии князе Н. Г. Репнине в Полтаве. Там собрал богатую коллекцию исторических источников о прошлом Украины, включая смежные с Курским краем области. Их истории посвящены его работы: «История Малой России» (Чч. 1–4, 1822; 2-е изд. 1830); Мнение о малороссийском летописце; Чтения Общества истории и древностей российских за 1826.
Украинскую историю стремился проследить с древнейших времён, т. е. расселения славян в Поднепровье и до присоединения к Русскому государству. Показал взаимосвязь велико- и малороссийской истории, включая судьбы земель Слободской Украины, в которую входил и юг Курских земель.
Обосновывал идеологию имперской великодержавности и русского патриотизма, демонстрируя закономерность объединения южных окраин страны с Российской империей и преодоления на этих землях (включая курскую) иноземного (литовского, польского) ига.
Д.Н. Бантыш-Каменский открыл талант Михаила Щепкина и немало посодействовал к освобождению будущей знаменитости московской сцены из крепостной зависимости.
В 1823 г. Д.Н. Бантыш-Каменский избран действительным членом Императорского Московского общества истории и древностей России. Являлся почётным членом Императорского общества испытателей природы.
В 1825-1828 гг. — тобольский гражданский губернатор.
В 1836-1838 гг. — гражданский губернатор в Вильно, после чего причислен к Министерству внутренних дел в качестве члена совета.
Завершил государственную службу в департаменте уделов.
В 1843 г. избран в общники (associe) Королевским Копенгагенским Обществом северных антиквариев.
Основные исторические труды:
«Деяния знаменитых полководцев и министров в царствование императора Петра Великого» (1813),
«Словарь достопамятных людей русской земли» (Чч. 1–5, 1836; 2-е изд., доп. 1847),
«Биографии российских генералиссимусов и генерал-фельмаршалов» (Чч. 1–4, 1840–1841, репринтное переиздание 1991) – включают в себя фрагменты о пребывании и действиях некоторых его персонажей на Курской земле.
Автор исторического романа «Княжна Мария Меншикова» (1833).
Оставшийся после его кончины документальный архив по Малороссии опубликован О. М. Бодянским (1858). А. С. Пушкин консультировался у него при написании «Истории пугачёвского бунта», пользовался документами бантышевского семейного архива, где имелись документы о восстании Е. Пугачёва.
Награды: золотая табакерка с ландшафтом от Александра I (1806), золотая медаль на владимирской ленте и бриллиантовыи перстень (1807), сабля с драгоценностями от председателя Сербского парламента М. Миловановича (1808), Мальтийский крест, орден св. Владимира IV степени и прусский Красного Орла III класса (1814), орден св. Анны I степени (1826), орден св. Владимира II степени (1846), знак отличия за XL лет беспорочной службы (1849).
Скончался в Москве, похоронен на территории Донского монастыря рядом с захоронением Елизаветы Ивановны.
Соч:
Россиянин пред гробом патриарха Гермогена. М., 1806;
Путешествие в Молдавию, Валахию и Сербию. М., 1810;
Деяния знаменитых полководцев и министров, служивших в царствование императора Петра Великого. М., 1813;
Историческое собрание списков кавалерам четырёх российских императорских орденов. М., 1814;
Жизнь Николая Николаевича Бантыш-Каменского (с портретом его). М., 1818;
История Малой России. Чч. 1–4. М., 1822 (2-е изд. – Ч. 1–3. М., 1830);
Словарь достопамятных людей русской земли. Ч. 1–5. М., 1836;
Биографии российских генералиссимусов и генерал-фельдмаршалов. Ч. 1–3. М., 1840.
С. П. Щавелёв
Ист:
Д. Н. Бантыш-Каменский [СПб., 1850];
Д. Н. Бантыш-Каменский // Русская старина. 1888. № 11; Формозов А. А. Археологические путешествия. М., 1974;
Козлов В. П. Российская археография конца XVIII – первой четверти XIX вв. М., 1999. С. 275–276, 313.