Дмитрий Мосьпан родился в 1983 году в Волгограде в семье музыкантов. Большое влияние на его творческое становление оказал дядя – саксофонист Денис Швытов. С шести лет Дмитрий обучался по классу скрипки в Детской музыкальной школе № 1, через три года перешел в класс кларнета Евгения Суходольского. С 12 лет обучался на тенор-саксофоне в Московском государственном училище духового искусства у Товмаса Геворкяна. В 2001–2007 гг. учился в Московском государственном институте культуры (класс доцента Сергея Резанцева). В 2005 году стажировался в нью-йоркском университете «Новая школа» по обучающей программе Open World.
Играл в Государственном камерном оркестре джазовой музыки под руководством Олега Лундстрема (1997–2004), Биг-бэнде Игоря Бутмана (1999–2014).
Как композитор, аранжировщик и солист сотрудничал с биг-бэндами Георгия Гараняна, Курской, Белгородской и Воронежской филармоний, Эстрадно-джазовым оркестром Астраханской филармонии, Eilenkrig Orchestra, JP Big Band под управлением Александра Дубровского (Ногинск), Симфоническим оркестром Москвы «Русская филармония», Национальным филармоническим оркестром России под управлением Владимира Спивакова, Губернаторским симфоническим оркестром Псковской области, Омским академическим симфоническим оркестром, Джазовым оркестром Линкольн-центра под управлением Уинтона Марсалиса и др.
Выступал с известными российскими и зарубежными музыкантами, в числе которых Герман Лукьянов, Виктор Епанешников, Валерий Пономарев, Николай Левиновский, Лариса Долина, Этери Бериашвили, Мариам Мерабова, Тимур Родригез, Евгений Борец, Виталий Головнёв, Яков Окунь, Иван Фармаковский, Денис Швытов, Анна Бутурлина, Андрей и Михаил Ивановы, Аркадий Овруцкий, Евгений Побожий, Антон Давидянц, Сергей Долженков, Саша Машин, Олег и Наталья Бутманы, Алекс Сипягин, Кларк Терри, Джимми Хит, Кенни Баррон, Ричи Коул, Марк Соскин, Эдди Хендерсон, Угонна Окегво, Джин Джексон, Дональд Эдвардс, Кевин Махогани, Аллан Харрис, Дженн Паркер, Ирвин Мэйфилд, Херлин Райли, Фредди Хендрикс, Майк Ледонн, Бен Вулф, Дэвид Гибсон, Карл Аллен, Дэнис Кинг, Бенито Гонсалес, Джеральд Кэннон, Родни Грин.
Основатель и лидер ансамбля, в составе которого играют известные московские музыканты. Коллектив – лауреат Московского джазового фестиваля, посвященного 100-летию российского джаза (2022). Выступал на фестивалях Ever Jazz в Екатеринбурге, Grand Jazz и Jazz-Мост во Владимире и Владимирской области.
Дмитрий Мосьпан участвовал в фестивалях в Санта-Барбаре (США), Умбрии (Италия), Уигане (Великобритания), Jazz a Juan в Жуан-ле-Пене (Франция), «Варангер-фестивале» в Вадсё (Норвегия), World Jazz Festival в Риге, Jazz Across Borders в Санкт-Петербурге, в Сочи, Коктебеле, «Весна в Суздале», «Балтийские сезоны» в Калининграде, «Джаз над Волгой» в Ярославле, «Дельта-джаз» в Астрахани, фестивале искусств «Этажи» в Белгороде, «Джаз на Байкале» в Иркутске, «Джазовая провинция» в Курске, Российско-японском джазовом фестивале в Южно-Сахалинске, XIX Всемирном фестивале молодежи и студентов в Сочи, московских фестивалях «Триумф джаза», «Джаз в саду “Эрмитаж” », «Усадьба Jazz», «Владимир Спиваков приглашает» и др.
Играл в крупнейших российских и зарубежных залах (Концертном зале имени П. И. Чайковского, залах Московского международного Дома музыки, нью-йоркских Линкольн-центре и Карнеги-холле), известных джазовых клубах (в том числе Blue Note в Нью-Йорке). В 2012 году в Нью-Йорке записал дебютный альбом On The Waves с участием звезд нью-йоркского джаза.
Победитель проекта «Большой джаз» на телеканале «Россия-Культура». Участвовал в съемках различных телепроектов, в том числе музыкальной программы «Клуб “Шаболовка, 37”» Вадима Эйленкрига на телеканале «Россия-Культура».
Преподает в Российском государственном университете имени А. Н. Косыгина («Академия имени Маймонида»). Член Российского авторского общества.