Ο Δημήτριος Ιωαννίδης εμφανίζεται νωρίς στις πολιτικές κινήσεις των στρατιωτικών. Το 1956 επικεφαλής ομάδας νέων αξιωματικών αποστασιοποιείται από τον ΙΔΕΑ (Ιερό Δεσμό Ελλήνων Αξιωματικών) και ιδρύει την ΕΕΝΑ (Ένωση Ελλήνων Νέων Αξιωματικών).Τον Νοέμβριο του 1959 η ΕΕΝΑ πέτυχε να τοποθετηθεί ως αρχηγός ΓΕΣ, ο Β. Καρδαμάκης, γνωστός για τις ακραίες θέσεις του.
Ο Ιωαννίδης κατάφερε να επιβληθεί στους κινηματίες της 21ης Απριλίου γιατί δεν επιζήτησε ποτέ πολιτικές θέσεις αλλά στήριξε αρχικά τον Γεώργιο Παπαδόπουλο, ακόμα και όταν άλλοι αξιωματικοί ασκούσαν κριτική εναντίον του. Ως αρχηγός της ΕΣΑ (Ελληνικής Στρατιωτικής Αστυνομίας) ο Ιωαννίδης ήταν σε θέση να συγκεντρώνει πληροφορίες για τους αντιπάλους του και να τις χρησιμοποιεί για ίδιον όφελος.
“Ο Ιωαννίδης κατάφερε να επιβληθεί στους κινηματίες της 21ης Απριλίου γιατί δεν επιζήτησε ποτέ πολιτικές θέσεις αλλά στήριξε αρχικά τον Γεώργιο Παπαδόπουλο, ακόμα και όταν άλλοι αξιωματικοί ασκούσαν κριτική εναντίον του.”
Καθώς ο Παπαδόπουλος συγκέντρωσε το μέγιστο μέρος της εξουσίας του κινήματος της 21ης Απριλίου, προχωρά και σε αποφάσεις μετάβασης σε κάποιο είδος εκλεγμένου συστήματος στα τέλη του 1970. Εκλέκτορες του ήταν αξιωματούχοι της τοπικής αυτοδιοίκησης ή συνδικαλιστικών οργανώσεων για την επιλογή μελών μιας «συμβουλευτικής επιτροπής». Στο μεταξύ ο Παπαδόπουλος είχε αποδυναμώσει τους συναδέλφους κινηματίες με σκοπό τη φιλελευθεροποίηση του καθεστώτος. Αφού κατάργησε το πιστοποιητικό κοινωνικών φρονημάτων το 1971 και προχώρησε σε επαφές με εκπροσώπους του παλιού πολιτικού κόσμου, κατάργησε σταδιακά τους μηχανισμούς καταστολής. Ο κυβερνητικός ανασχηματισμός του Ιουλίου 1972 με πολλούς μη στρατιωτικούς υπουργούς, συγκέντρωσε στο πρόσωπο του διδάκτορα πλείστα αξιώματα, συμπεριλαμβανομένου και εκείνο του αντιβασιλέα.
Η προσπάθεια της κυβέρνησης να νοθεύσει φοιτητικές εκλογές στα πανεπιστήμια τον Νοέμβριο του 1972, προκάλεσε τον Φεβρουάριο του 1973 την κατάληψη της Νομικής Σχολής από 1000 περίπου φοιτητές. Τον Μάιο του ίδιου έτους, βασιλόφρονες κυρίως αξιωματικοί του Πολεμικού Ναυτικού με βαθμό αντιπλοιάρχου, ως επί το πλείστον, κινήθηκαν εναντίον του καθεστώτος.
Το μυστικό όμως διέρρευσε και οι ιθύνοντες συνελήφθησαν από τα όργανα του Ιωαννίδη, ο οποίος είχε παραμείνει στο στράτευμα ως Ταξιάρχης. Κατάφερε ωστόσο να καταπλεύσει το αντιτορπιλικό «Βέλος» υπό τον κυβερνήτη του Ν. Παππά και να καταφύγει στην Ιταλία όπου και ο έκπτωτος πλέον Κωνσταντίνος.
Το πραξικόπημα προκάλεσε την κατάργηση της βασιλεία με δημοψήφισμα και την ανακήρυξη του Παπαδόπουλου σε Πρόεδρο της Δημοκρατίας. Κάποιοι από τους πρωταγωνιστές της 21ης Απριλίου όπως ο Ν. Μακαρέζος και ο Κ.Ασλανίδης, παραιτήθηκαν από την κυβέρνηση διαμαρτυρόμενοι. Ιδιαίτερο θόρυβο προκάλεσε η παραίτηση Ι. Λαδά, ο οποίος υπαινίχθηκε ότι άφηνε πίσω ένα διεφθαρμένο σύστημα. Πρωθυπουργός σε νέα κυβέρνηση στις 8 Οκτωβρίου 1973 διορίστηκε ο παλιός πολιτικός, Σπύρος Μαρκεζίνης.
Η εξέγερση των φοιτητών του Πολυτεχνείου τον Νοέμβριο 1973 υπήρξε η αρχή του τέλους της δικτατορίας. Το κίνημα Δ. Ιωαννίδη στις 25 Νοεμβρίου 1973 έπιασε τον Παπαδόπουλο στον ύπνο. Όταν συνάδελφοι του τον προειδοποιούσαν για τις κινήσεις Ιωαννίδη, ο ίδιος τους απέρριπτε χαρακτηρίζοντας τον παλιό του συνεργάτη «Αρσακειάδα».
“Το κίνημα Δ. Ιωαννίδη στις 25 Νοεμβρίου 1973 έπιασε τον Παπαδόπουλο στον ύπνο. Όταν συνάδελφοι του τον προειδοποιούσαν για τις κινήσεις Ιωαννίδη, ο ίδιος τους απέρριπτε χαρακτηρίζοντας τον παλιό του συνεργάτη «Αρσακειάδα».”
Ο χαρακτήρας του νέου δικτάτορα ο οποίος διακρίθηκε κρυπτόμενος, ήταν ένα κράμα πουριτανού και διαταραγμένου. Απέφευγε τη δημοσιότητα και αγνοούσε τις διεθνείς εξελίξεις αλλά και τα όσα συνέβαιναν στη γειτονική Τουρκία.
Το καθεστώς Ιωαννίδη ήταν χειρότερο του προηγούμενου διότι είχε το θράσος της απόλυτης απομόνωσης. Ο Ιωαννίδης ασχολήθηκε περισσότερο με την επιβολή ποινών στους συναδέλφους του για διάφορες οικονομικές ατασθαλίες. Παράλληλα αντικατέστησε τον «Παπαδοπουλικό» Αρχιεπίσκοπο Ιερώνυμο με τον μητροπολίτη Ιωαννίνων Σεραφείμ.
Βασικό όργανο για την άσκηση της εξουσίας Ιωαννίδη έγινε η ΕΣΑ και η κυβέρνηση πολιτών που συγκρότησε με επικεφαλής τον Αδαμάντιο Ανδρουτσόπουλο, υπήρξε κωμικοτραγική. Είναι ωστόσο γεγονός ότι ο δικτάτορας παρέμεινε άγνωστος στους περισσότερους Έλληνες που δε διάβαζαν ξένο Τύπο όπου η φωτογραφία του εμφανίστηκε και εξακολούθησε να ασκεί εξουσία εν ονόματι των Ενόπλων Δυνάμεων.
Η διαταραχή του Ιωαννίδη εκδηλώθηκε με το μίσος του εναντίον του Αρχιεπισκόπου Μακαρίου και τη φιλοδοξία του ίδιου να πετύχει εκεί που όλοι είχαν αποτύχει - την ένωση της Κύπρου με την Ελλάδα. Ο δικτάτορας οργάνωσε τον Ιούλιο 1974 το μοιραίο πραξικόπημα δολοφονίας του Μακαρίου και αντικατάστασής του με εγκληματικά χουντικά στοιχεία. Όσα ακολούθησαν είναι πλέον γνωστά, όμως ο ίδιος απέδωσε το έργο του σε προτροπές Αμερικανών πρακτόρων ότι τάχα η Τουρκία δεν επρόκειτο να αντιδράσει. Ότι αυτός ο ανθρωποφύλακας είχε την ψευδαίσθηση ότι θα κατόρθωνε να ελέγξει ένα εγχείρημα τόσο πολύπλοκο, αποτελεί μέτρο της παραφροσύνης του.
Πέρασε το υπόλοιπο του βίου του εγκάθειρκτος ασχολούμενος με τον κήπο του στις φυλακές. Οι λίγες φωτογραφίες του κατά τη δίκη του τον αποδίδουν να χαμογελάει αμέριμνα με κάποια κακία.