При проведении выборов в 2013 году Дмитрий Сергеевич выдвигался региональным отделением партии «Справедливая Россия» в составе кандидатов по единому избирательному округу №23 и был включен в региональную часть списка.

Напомним, Мильченко занял кресло лишенного мандата депутата-эсера Татьяны Седуновой. Решение о досрочном прекращении ее депутатских полномочий было принято на очередной сессии Архангельского областного Собрания. Это связано с судимостью, которая имелась у Седуновой по факту чесотки в детском лагере.