Родился 3 ноября 1908 г. в Архангельске в семье рабочего. Русский.
Окончил Архангельское мореходное училище в 1929 г. Плавал штурманом на судах торгового флота. Член ВКП(б) с 1930 г.
В Вооруженных Силах с 1931 г. В 1935 г. окончил учебный отряд подводного плавания. Служил на подводных лодках. Был командиром Петропавловской военно-морской базы Тихоокеанского флота.
Участник советско-японской войны 1945 г. Во время Курильской десантной операции командир Петропавловской вмб капитан 1 ранга Д.Г. Пономарев в сложных погодных условиях в короткие сроки подготовил и осуществил переход морем, произвел высадку десанта на сильно укрепленные противником о-ва Шумшу и Парамушир, организовал подавление вражеских опорных пунктов и огневых точек. Звание Герой Советского Союза присвоено 14 сентября 1945 г.
После войны продолжал службу в ВМФ. В 1948 г. окончил Академические курсы офицерского состава при Военно-морской академии имени К.Е. Ворошилова.
С 1954 г. капитан 1 ранга Д.Г. Пономарев в запасе. Жил в Ленинграде.
Награжден орденом Ленина, орденами Красного Знамени, Отечественной войны 1-й степени, двумя орденами Красной Звезды, медалями.
Скончался 26 декабря 1982 г.
Варганов Ю.В. и др. Военно-морская академия на службе Отечеству. Можайск, 2001, с. 110.
Военно-морская академия. 2-е изд., испр. и доп. Л., 1991, с. 315.
Герои Советского Союза. Т. 2. М., 1988, с. 301.
Герои Советского Союза Военно-Морского Флота. 1937–1945. М., 1977, с. 389.
Золотые звезды северян. 2-е изд. Архангельск, 1971, с. 168–170.
Королев В.Т. Герои Великого океана. 2-е изд. Владивосток, 1972, с. 239–244.
Словарь биографический морской. СПб., 2000, с. 311.
Фабричный Н.И. Герои Земли Сахалинской. Южно-Сахалинск, 1971, с. 36–39.