Дмитрий Астрахан начинал свою карьеру в 1980-е годы режиссером в Свердловском театре юного зрителя. В начале 1990-х он возглавил петербургский Театр комедии имени Николая Акимова. Тогда же Астрахан поставил свой первый фильм «Изыди», где в небольшом эпизоде сыграл суперзвезда советского кино Николай Рыбников — это была его последняя работа — и впервые появилась на экране звезда кино российского Ксения Раппопорт. На первом фестивале «Кинотавр» этот фильм получил один из главных призов — «За верность высоким гражданским принципам в эпоху безвременья». Фильм был представлен на премию «Оскар» от СССР. Им заинтересовался Джордж Лукас и пригласил Дмитрия Астрахана показать его на своей студии Lucasfilm. Второй фильм Дмитрий Астрахана — «Ты у меня одна» — стал одним из самых успешных отечественных кинопроектов 1990-х годов. Главные роли в нем сыграли Александр Збруев и Марина Неелова. Оба получили за них призы: Збруев — на фестивале «Кинотавр», Неелова — премию киноакадемии «Ника».
С тех пор количество спектаклей и фильмов, поставленных Дмитрием Астраханом, достигло нескольких десятков. В 2011 году он сыграл роль Леонида Фридмана в фильме «Высоцкий. Спасибо, что живой», и тогда начался новый виток в его уже актерской карьере. На протяжении последних десяти лет ежегодно выходит по пять-шесть проектов с его актерскими работами. При этом он продолжает ставить в театре. В завершение этого театрального сезона у Астрахана почти одновременно вышли две театральные премьеры: «Доходное место» по пьесе Александра Островского в Ленкоме, где он еще и сам выходит на сцену в роли Акима Акимовича Юсова, и «Убить папашу!» в Театре сатиры по пьесе Джона Миллингтона Синга с музыкой Александра Пантыкина — одного из постоянных соавторов Астрахана. Они работали вместе еще в Свердловском театре юного зрителя, Пантыкин написал музыку для фильмов «Изыди», «Ты у меня одна» и многих других.