Роден е в [[Лозенград]] на 25 декември [[1880]] г. Учи в [[Одринска българска мъжка гимназия|гимназията в Одрин]]. Завършва Висшето училище в София (днес [[Софийски университет]]).<ref>[http://www.events.bg/bg/holidays/6225/акад-Димитър-Михалчев---философ акад. Димитър Михалчев – философ], events.bg, 23 декември 2009, линк от 12 април 2010</ref> Като студент се включва във [[Вътрешна македоно-одринска революционна организация|ВМОРО]] и напуска лекциите за да участва в [[Преображенско въстание|Преображенското въстание]].<ref>Хараламби Етакчиев, [http://www.kroraina.com/knigi/giliev/he/he_12.html Заточението, Ранни и по-късни спомени на един тракиец, ИК „Коралов и сие“, София, 2004, стр. 69.]</ref> Работи като коректор във вестник „[[Вечерна поща]]“. Негов пръв учител и професор е д-р [[Кръстю Кръстев]], вдъхновителят и създателят на литературния кръг „Мисъл“. По препоръка на [[Пенчо Славейков]], проф. [[Иван Шишманов]] го назначава за учител в София и го изпраща за 4 години на специализация в Германия. След завръщането си от Германия той е командирован за още известно време на специализация в [[Петербург]], а през 1910 г., вече като член на „Кантовото дружество“ в Берлин, бива избран и за редовен доцент в Университета в София.<ref>Карчев, Петър. През прозореца на едно полустолетие (1900–1950), Изток-Запад, София, 2004, стр. 198. ISBN 954321056X</ref> Като патриот Михалчев участва в Балканските войни (1912–1913 г.). От [[1915]] до [[1947]] е [[професор]] в СУ. Димитър Михалчев е основател и редактор на списание „[[Философски преглед]]“ (1929–1943). Работи в областта на гносеологията. Член на Словашката академия на науките, на Кантовото научно дружество в Берлин, на Ремкеанското научно дружество в Берлин, формира основнонаучната философска школа в България.
[[File:BASA 525K 1 1077 2 Dimitar-Mihalchev,Grigor Vasilev Praga,1913.jpg|left|thumb|200px|Заедно с политика [[Григор Василев]] в Прага, 1913 г. Източник: ДА „Архиви“]]
