Sua madre era la granduchessaXenia (1875-1960), figlia dello zarAlessandro III e suo padre era il granduca Sandro, cugino di primo grado del padre della moglie: Dmitrij era quindi pronipote di Nicola I di Russia per parte di padre e pro-pronipote dello stesso per parte di madre, oltre ad avere per nonno Alessandro III e per zio Nicola II, particolarmente legato alla sorella ed al cognato.
Rivoluzione bolscevica
Passò la prima giovinezza tra il sud della Francia, luogo di vacanza molto amato dalla nobiltà internazionale, ed i palazzi imperiali russi. Quando l'imperatore Nicola II abdicò in seguito alla Rivoluzione di Febbraio nel 1917, l'Imperatrice vedova si ritirò in Crimea con moltissimi parenti, fra cui la figlia Xenia, il genero ed i loro figli: nel 1918 molti di loro furono incarcerati vicino a Jalta, ma un mese dopo vennero liberati dalle truppe tedesche in seguito alla firma del Trattato di Brest-Litovsk.
L'11 aprile 1919 i Romanov vennero salvati da un quasi sicuro massacro da parte dei bolscevichi poiché riuscirono ad imbarcarsi su una nave da guerra britannica, la HMS Marlborough, mandata apposta da re Giorgio V.[1], che li portò a Malta dove rimasero per circa nove mesi[2].
Esilio e morte
Durante i suoi primi anni d'esilio visse a Parigi, dove s'era trasferita tutta la sua famiglia e molti parenti: prese domicilio nella casa della sorella principessa Irina Yusupova. Il 21 maggio 1923 Fedor sposò la lontana cugina la principessaIrina Pavlovna Paley, figlia delle nozze morganatiche tra il granduca Pavel Aleksandrovič (fratello di Alessandro III di Russia) e la principessa Olga Paley. Benché essi divorziassero già nel 1936, sia l'ex moglie che la propria sorella Irina si presero cura di lui, pagandogli le medicine ed i farmaci per la tubercolosi, di cui soffriva e di cui alla fine morì.
Principe Michail Fëdorovič Romanov (Parigi, 4 maggio 1924 - 22 settembre 2008): sposò nel 1958 Helga Staufenberger da cui divorziò nel 1992 per risposarsi due anni dopo con Maria de las Mercedes Ustrell-Cabani (1960 - viv.).
Principessa Irene Fëdorovna Romanova (Fontenay, 7 maggio 1934 - viv.): sposò Andre Jena Pelle nel 1955 divorziandone nel 1959; sposò nel 1962 Victor-Marcel Soulas, da cui ha divorziato. Si ritiene che, anche se nata prima del divorzio di Irina e Fëdor, egli non ne sia il padre.
