Овладевая классической музыкой, выполняя текущие задания по композиции и тем самым создавая свои первые произведения, Дмитрий Тёмкин проявлял интерес к современным музыкальным стилям. Отчасти это было связано с естественным интересом юного музыканта, в какой-то мере с практическими потребностями. Тёмкин зарабатывал на жизнь, работая тапером в появлявшихся кинотеатрах. В немногие свободные часы он посещал «Подвал бродячей собаки» — кабаре, где собирался цвет художественной интеллигенции Серебряного века, со многими из которых у Тёмкина установились дружеские связи или по крайней мере знакомства. Именно здесь он услышал имя американского композитора Ирвинга Берлина, происходившего из России, о котором его коллеги говорили с восторгом как о самоучке, пробивающемся в Америке к музыкальным вершинам. Через какое-то время Дмитрий услышал и песни Берлина, которые, надо сказать, его поначалу не впечатлили.
В то же время, оставаясь на втором плане музыкальной жизни столицы, Дмитрий Тёмкин выделялся как аккомпаниатор, тонко улавливавший особенности выступления актера, которого сопровождал. Это привлекло к нему внимание прима-балерины Тамары Карсавиной, которая на сольные концерты стала брать в качестве пианиста именно его. Когда в России гастролировал французский комик Макс Линдер, ему порекомендовали Дмитрия Тёмкина как аккомпаниатора, и актер был доволен его музыкой.
После октябрьского переворота 1917 года и прихода к власти большевиков Дмитрий Тёмкин, у которого не было каких-либо устойчивых политических убеждений, вначале пытался приспособиться к новой власти, по крайней мере для того, чтобы заработать на хлеб насущный. Пойдя на службу в Политуправление Петроградского военного округа, он участвовал в организации массовых празднеств в честь революции и «освобожденного труда», сопровождаемых музыкальными номерами. Он проявил не только музыкальный талант, но и способности организатора музыкальных коллективов во время подготовки и проведения массового представления в Петрограде на площади Урицкого (так тогда называлась Дворцовая площадь) под названием «Взятие Зимнего дворца». В представлении было занято около десяти тысяч исполнителей, в том числе свыше 500 музыкантов.
Все более усиливавшийся партийно-государственный надзор над культурно-художественной сферой вместе с нищенским уровнем жизни в России, в том числе во второй столице страны Петрограде, заставлял Дмитрия Тёмкина все чаще задумываться об эмиграции.
В 1921 году, воспользовавшись тем, что его отец, который все более втягивался в международное сионистское движение, находился в это время в Берлине, Тёмкин получил разрешение на кратковременный выезд в Германию, но назад с самого начала решил не возвращаться.
В Берлине Дмитрий Тёмкин продолжал учиться, совершенствовал игру на фортепиано и одновременно брал уроки композиции у выдающегося итальянского музыканта Ферруччо Бузони и его учеников. В 1924 году он попытался, без особого успеха, организовать свой гастрольный тур по Франции. Во время пребывания в этой стране он познакомился с Федором Ивановичем Шаляпиным, который посоветовал молодому музыканту переехать в Соединенные Штаты, считая заокеанскую страну более открытой для молодого таланта.
Действительно, отправившись в этом же году в США, Дмитрий вскоре познакомился с балериной и молодым педагогом австрийского происхождения Альбертиной Раш, которая руководила в Нью-Йорке танцевальной школой и организовывала гастроли своих учениц в различных городах Америки (сама она солировала во время выступлений). Тёмкин был принят на работу в студию, а в 1927 году они с Альбертиной поженились. В совместной работе с Альбертиной Дмитрия особенно привлекало стремление сочетать классический танец с джазовой музыкой. Так американская жизнь начала складываться более-менее благоприятно.
В 1929 году по договоренности с руководством нескольких голливудских компаний Танцевальная труппа Альбертины Раш вместе с композитором Дмитрием Тёмкиным перебралась в Лос-Анджелес. Это спасло труппу от грозившего ей в Нью-Йорке разорения во время начавшейся в том же году Великой депрессии. В то же время с конца 1920-х годов начинается деятельность Тёмкина в кино, которая продолжалась несколько десятилетий.
Начав с имевшего успех выступления на первой демонстрации звукового фильма «Бродвейская мелодия» в Китайском театре в Голливуде, труппа Альбертины Раш стала основным поставщиком коллективных танцев для голливудских фильмов, а Дмитрий Тёмкин предстал в качестве главного сочинителя музыки для этих выступлений. У него ярко проявился композиторский талант, сочетавшийся с блестящим искусством игры на фортепиано.