Der Arztsohn bestand 1917 am Grunewaldgymnasium das Abitur und studierte Theologie in Bonn und Berlin. Er promovierte 1927 und habilitierte sich im Juni 1930 an der Berliner Universität. Ab 1931 war er in Berlin Studentenpfarrer und Privatdozent an der Technischen Hochschule in Berlin, anschließend in London Auslandspfarrer. Um 1932 wirkte er in der Kirche am Zionskirchplatz in Mitte. 1933 wurde Bonhoeffer Pfarrer zweier deutscher Gemeinden in London. Ab 1935 leitete er das illegale Predigerseminar der Bekennenden Kirche in Finkenwalde. 1936 wurde ihm von den faschistischen Behörden die Venia legendi entzogen. Nach einer längeren Vortragsreise in den USA lehnte er dort eine angebotene Professur ab und kehrte 1939 nach Deutschland zurück. Trotz des 1940 erteilten Rede- und Schreibverbots blieb er weiter innerhalb der Kirche tätig. Er wurde offiziell aus Berlin ausgewiesen. Bonhoeffer schloß sich der Widerstandsbewegung an und wohnte illegal bei seinen Eltern in Charlottenburg. Im Kreis um Admiral Wilhelm Canaris (1887-1945) wurde ihm der Auftrag erteilt, über den Bischof von Chichester (Großbritannien) zu den Alliierten Kontakt aufzunehmen. Er hielt sich im Haus seines Schwagers R. Schleicher (1895-1945) in der Marienburger Allee 42 in Charlottenburg auf, als er am 5.4.1943 von der Gestapo festgenommen wurde. D. Bonhoeffer kam ins Militärgefängnis Tegel. Am 21.9.1943 erhob das Reichskriegsgericht Anklage gegen ihn. Da die Beweise nicht schlüssig waren, wurde die Anklage im Mai 1944 vorerst verschoben. Am 8.10.1943 wurde er in das Hauptquartier der Gestapo, Prinz-Albrecht-Straße, überführt. Nachdem der Gestapo Unterlagen über seine illegale Tätigkeit in Verbindung mit den Attentatsvorbereitungen auf A. Hitler (1889-1945) vom 20. Juli in die Hände gefallen waren, wurde er im Februar 1945 ins Konzentrationslager Flossenbürg gebracht und dort am 9.4.1945 gehängt. Seine im Militärgefängnis geschriebenen Aufzeichnungen und Briefe erschienen 1951 postum.