Родился 23.3.1920 в городе Серпухов ныне Московской области в семье рабочего. Русский. Член КПСС с 1943. Окончил текстильный техникум в Серпухове и аэроклуб.

В Советской Армии с 1939. В 1942 окончил Энгельсскую военно-авиационную школу пилотов.

В действующей армии с июля 1943.

Старший летчик 167-го гвардейского штурмового авиаполка (10-я гшад, 17-я воздушная армия, 3-й Украинский фронт), гвардии лейтенант.

К январю 1945 совершил 136 боевых вылетов на бомбардировку живой силы и техники противника, поддержку боевых действий своих войск.

Звание Героя Советского Союза присвоено 29.6.45.

В 1952 окончил Военно-воздушную академию. Работал старшим преподавателем академии. С 1982 Генерал-майор авиации Дементьев — в запасе. Живет в Москве.

Награжден орденом Ленина, 2 орденами Красного Знамени, 2 орденами Отечественной войны 1 степени, орденами Отечественной войны 2 степени, Красной Звезды, «За службу Родине в ВС СССР» 3 степени, медалями.