Народився 25 серпня (6 вересня) 1863 року в місті Кирилов Новгородської губернії (нині Вологодської області). Отримав ступінь бакалавра в Петербурзькому університеті в 1885, а потім магістра в 1889, захистив його під керівництвом Пафнутія Чебишова. Під час навчання в університеті був активним членом гуртка студентів фізиків-математиків і публікував свої праці в «Записках фізико-математичного товариства студентів Санкт-Петербурзького університету». У 1890 почав викладати математику в інституті інженерів шляхів сполучення, а в 1892 у вищій жіночій школі. В 1896 захистив дисертацію на звання доктора математики. В 1897–1899 професор Харківського університету, а з 1899 і до самої смерті— Київського.
12 вересня 1921 року на вшанування Дмитра Граве РНК УСРР прийняла постанову «Про соціальне забезпечення заслужених працівників науки», серед інших достойників, Граве дозволено видання за державний кошт наукових праць; звільнено від сплати державних податків; заборонено реквізиції та ущільнення помешкання, яке він займав; матеріально забезпечено, а у випадку смерті— членів родини поза категоріальною довічною ставкою заробітку.[7]
Основні праці з алгебри, прикладної математики, механіки, кібернетики, астрономії. У дитинстві мріяв стати токарем.
О поверхностях minima («Записки физико-математического общества студентов Санкт-Петербургского университета» (т. I, 1884— 85; т. II, 1885; т. III, 1886—1887)).
О частных дифференциальных уравнениях первого порядка.— Санкт-Петербург, 1889.
Об основных задачах математической теории построения географических карт.— Санкт-Петербург, 1896.
Теория групп.— Киев, 1908.
Элементарный курс теории чисел.— Киев, 1909.
Арифметическая теорию алгебраических величин.— Киев, 1910.
Элементы высшей алгебры.— К, 1914.— 698 с.
Краткий курс математического анализа.— К, 1924.— 368 с.
Аналітична геометрія.— Харків; Київ: Держ. науково-технічне вид-во України, 1933.— 308 с.
Трактат з алгебраїчного аналізу: У 2 т.— К., 1938.
Вибрані праці.— К.: Наук. думка, 1971.— 356 с.
Робота в Київському університеті // З іменем Святого Володимира: Київський університет у документах, матеріалах та спогадах сучасників: У 2 кн.— К.: Заповіт, 1994.— Кн. 1.— C. 359—360.
Боротканич Н.П.Висвітлення освоєння космічного простору в музеях України / Н.П.Боротканич // Питання історії науки і техніки.— 2010.— №4.— С. 60-69
Історія української бібліотечної справи в іменах (кінець ХІХ ст.— 1941р.): матеріали до біобібліографічного словника / авт.-уклад. Л.В.Гарбар; ред. кол.: Г.В.Боряк, Л.А.Дубровіна (голова), В.І.Попик та ін.; НАН України, Нац. б-ка України ім. В.І.Вернадського, Ін-т рукопису.— Київ, 2017.— C. 120. http://irbis-nbuv.gov.ua/everlib/item/er-0002146 [Архівовано 27 березня 2019 у Wayback Machine.]