Димитър Карастоянов е роден 1856 година в [[Самоков]]. Негов баща е [[Анастас Карастоянов]] (1822 – 1880), син на известния самоковски издател и търговец на щампи [[Никола Карастоянов]]. Димитър е брат на фотографа [[Иван Карастоянов]].
[[Файл:Dimitar Karastoyanov and His Family, 1890.jpeg|ляво|мини|250п|Димитър Карастоянов със семейството си, 1890 г.]]
ПоПрир време на режимауправлението на [[Стефан Стамболов]] Карастоянов, за да се спаси от преследване, се мести да живее в [[Пловдив]], където работи като фотограф.<ref>PetŭrБоев, BoevПетър, EmiliaЕмилия Vladimirova,Владимирова. ''FotografskoФотографско izkustvoизкуство vв Bŭlgaria''българия, Dŭrzh.Държавно izd-voиздателство „Septemvri“„Септември“, 1983, strс. 107.</ref> В резултат Димитър е временно въдворен в [[Бачковския манастир]] с популярната тогава формулировка – за „обида на неговоНегово величество“Величество“. В началото на 20. век той все пак открива собствено ателие в [[София]] на бул. „[[Цар Освободител (булевард в София)|Цар Освободител]]“ срещу Италианскотоиталианското посолство. Димитър е един от първите български военни фотокореспонденти. Въпреки напредналата си възраст на 56 години участва в [[Балканската война]] (1912 – 1913). Неговите снимки от първия боен полет със самолет, използван от българската авиация при [[Одрин]], обикалят света. Димитър запечатва старите сгради на столицата и ги издава през 1912 година в албума Стара София. Заедно с брат си Иван Карастоянов прави и пощенски картички.
Той има трима синове – [[Любен Карастоянов|Любен]], [[Бончо Карастоянов|Богдан – Бончо]], и [[Божидар Карастоянов|Божидар]]. Божидар Карастоянов също става придворен фотограф – на цар [[Борис III]].
