Dieudonné Nzapalainga è nato a Bangassou, sulla sponde del fiume Mbomou, il 14 marzo 1967 ed attualmente è il più giovane tra tutti i cardinali. Membro della Congregazione dello Spirito Santo, istituto nel quale professa i voti perpetui il 6 settembre 1997, viene ordinato sacerdote il 9 agosto 1998. Dal 2005 al 2009 è superiore regionale dei Padri Spiritani.
Il 14 maggio 2012 papa Benedetto XVI lo nomina arcivescovo, destinandolo alla sede metropolitana di Bangui della quale era già amministratore apostolico fin dal 2009. Riceve l'ordinazione episcopale dal cardinale Fernando Filoni, prefetto della Congregazione per l'evangelizzazione dei popoli, il 22 luglio 2012 e prende possesso canonico della sua arcidiocesi il 29 luglio.
Nell'ottobre 2014 partecipa su invito di papa Francesco alla terza assemblea generale straordinaria del Sinodo dei vescovi sul tema della famiglia, in qualità di presidente della Conferenza Episcopale della Repubblica Centrafricana. Nel novembre 2015 accoglie papa Francesco in visita pastorale nella Repubblica Centrafricana, dove il 29 novembre dà inizio al Giubileo straordinario della misericordia aprendo la porta santa della cattedrale di Bangui.
Il 9 ottobre 2016 papa Francesco ne annuncia la creazione a cardinale nel concistoro del 19 novembre. È il primo cardinale centrafricano.