Перший політ модифікації Mirage 2000d відбувся 19 лютого 1991 року, перший політ серійної машини — 31 березня 1993 року. Введений в бойовий склад французьких ВПС в березні 1994 року. Машина є першим французьким винищувачем, призначеним для подолання системи ППО на малих висотах і завдання ударів по наземних цілях в будь-яких погодних умовах і вночі з використанням як ядерної, так і звичайної високоточної керованої авіаційної зброї з лазерними системами наведення. До інших особливостей літака, що відрізняють його від попередньої модифікації (Міраж 2000n), відносяться наявність вдосконаленого бортового радіоелектронного устаткування, що включає системи управління польотом і прицільно-навігаційну, засоби РЕБ, а також можливість вживання перспективних УР класу повітря-земля «Апаш». Всього побудовано 86 машин.
