Родился 13 сентября 1978 года в г. Москве. 

В 2000 г. окончил Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова. В 2003 г. защитил кандидатскую диссертацию, в 2011 г. – докторскую. С 2000 г. по настоящее время работает в Институте биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова. С 2012 г.руководитель лаборатории методов иммуносеквенирования Института биоорганической химии имени М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН,  руководитель Отдела геномики адаптивногоиммунитета.

Лауреат премии Президента РФ в области науки и инноваций для молодых учёных за 2012 год. Премия присуждена за разработку генетически кодируемых флуоресцентных маркёров для визуализации объектов и процессов в биомедицинских исследованиях.

Один из ведущих мировых специалистов в области разработки и практического использования флуоресцентных белков и инструментов на их основе. Менее чем за 10 лет Д.М.Чудаковым выполнен ряд фундаментальных и прикладных работ, по результатам которых опубликовано более 60 статей в высокоцитируемых изданиях, в том числе более 10 работ в журналах группы Nature.Д.М.Чудаков - один из самых цитируемых молодых ученых России (индекс цитирования – 2300, индекс Хирша – 23). 

Флуоресцентные белки – уникальные генетически кодируемые маркеры живых объектов. Д.М.Чудаковым разработано более 20 инструментов на их основе, имеющих большую практическую значимость. Они широко используются в биомедицинских исследованиях на модельных животных, доклинических испытаниях лекарственных препаратов, микроскопии сверхвысокого разрешения, оптогенетических и фундаментальных исследованиях в области клеточной биологии, нейробиологии, иммунологии, онкологии. 

Следует особо выделить разработанный автором белок «Катюша» - лучший из существующих генетически кодируемых маркеров для визуализации объектов в толще живых тканей. Он активно используется во всем мире в исследованиях процессов опухолеобразования, а также для разработки противоопухолевых препаратов.

Впервые расшифрован механизм обратимой фотоактивации флуоресценции и получен целый ряд белков, характеристики которых могут меняться в ответ на облучение. Это открыло уникальные возможности для микроскопии сверхвысокого разрешения и слежения за живыми объектами. 

Д.М.Чудаковым создано новое поколение мономерных флуоресцентных маркеров, существенно расширивших возможности визуализации объектов при исследовании живых систем. Получен первый генетически кодируемый фотосенсибилизатор – новый мощный инструмент исследования механизмов онтогенеза, регенерации и канцерогенеза. 

Разработки лауреата исключительно востребованы в России и за рубежом, задают мировой стандарт исследований в данной области. По результатам работ автора получены российские и международные патенты. Исследования и разработки Д.М.Чудакова ярко иллюстрируют достижения российской науки по приоритетному направлению «Живые системы».