Дмитрий Борисович Лион родился 17 марта 1925 года в Калуге в семье адвоката Бориса Сергеевича Лиона. В раннем детстве переехал в Москву, где получил начальное художественное образование в художественной школе № 1. В 1943 году он был призван на фронт и участвовал во Второй мировой войне, а также в боевых действиях на Дальнем Востоке, где получил тяжёлое ранение и провёл длительное время в госпиталях.
После войны Лион продолжил свои художественные занятия и в 1958 году окончил Московский полиграфический институт, где обучался на факультете графики под руководством выдающихся педагогов Павла Захарова и Ивана Чекмазова. Там сформировалась его уникальная художественная манера — с глубоким философским содержанием и акцентом на ассоциативное восприятие произведений. Лион считал, что художник, создающий иллюстрации к книгам, вправе отходить от строгого следования тексту и использовать искусство для создания самостоятельных художественных образов, что иногда приводило к конфликтам с официальными издательскими структурами.