Начинал карьеру в Уралец из Нижнего Тагила. С 1984 выступал за «Уралмаш».
В начале 90-х вместе с Олегом Веретенниковым, Игорем Ханкеевым, Владимиром Блужиным и Владимиром Федотовым составлял костяк свердловского клуба. Устюжанинов принял участие в гостевом матче с «Зенитом», поражение в котором перечеркнуло шансы «Уралмаша» на выход в высшую лигу.
Тем не менее, после распада чемпионата СССР уральская команда оказалась в элитном обществе российского футбола. В 1992 году Устюжанинов дебютировал в высшей лиге. Но в середине сезона был отчислен из клуба главным тренером Николаем Агафоновым. Не вернул его в команду и Виктор Шишкин, хотя они с Дмитрием были приятелями.