Родился в деревне Лыкшино, ныне Гороховецкого района Владимирской области, в семье крестьянина. До призыва в Красную Армию в 1943 году, работал в колхозе. Участник Великой Отечественной войны с апреля 1944 года. Командир роты 1077-го Краснознаменного стрелкового полка 316-й Темрюкской Краснознаменной стрелковой дивизии 46-й армии 2-го Украинского фронта лейтенант Дементьев отличился в боях за освобождении Венгрии. Звание Героя Советского Союза присвоено 24 марта 1945 года. С 1946 года капитан Дементьев – в запасе. Жил в деревне Тимирязево, работал военруком в средней школе. В 1952 году был принят на военную службу в органы МВД, где командовал строительным взводом и ротой, а после окончания службы в МВД работал начальником стеклодувного цеха в промысловой артели «Детская игрушка» в городе Горьком. Позднее работал осмотрщиком вагонов Горьковской железной дороги, вагонным мастером. Почётный железнодорожник (1977). Жил и умер в Нижнем Новгороде, похоронен на кладбище деревни Тимирязево Гороховецкого района Владимирской области. Награды: ордена Ленина (24.03.1945), Отечественной войны 1-й степени (?, 11.03.1985), Красной Звезды (18.08.1944, 14.12.1944, ?), Трудовой Славы 3-й степени (1976), медали.