Дмитрий Овчаренко впервые встретил врага под Москвой в 1941 году. Когда передовой отряд фашистов прорвал оборону, пулеметный расчет Дмитрия Овчаренко встретил врага шквальным огнем, но сам он получил ранение и был переведен в ездовые. 

В новой роли он доставлял боеприпасы и питание бойцам, пока не наступил момент для героического поступка.

Совершая поездку по маршруту, Дмитрий наткнулся на взвод немецких солдат. Оказавшись в одиночку против 50 фашистов, он не растерялся и бросился в атаку. 

Закидав врага гранатами, Дмитрий Овчаренко бросился врукопашную, схватив топор, который по привычке был наточен до бритвенной остроты. 

Стремительный натиск поверг фашистов в панику - гранатами и топором он уничтожил 21 солдата и трех офицеров, показав, что даже без пулемета он готов косить врагов десятками.

В расположение части Дмитрий привёз немецкие документы и трофейное оружие. Сослуживцы сначала не поверили его рассказу, но ротный политрук решил проверить слова красноармейца и немедленно выехал на место боя. Представление на звание Героя Советского Союза было подписано в тот же день.

В родном селе Овчарово рядовому Дмитрию Романовичу Овчаренко установили памятник. Одна из улиц села была названа его именем.