D. Blūmentāls strādāja Pēterburgā dažādās aptiekās – vispirms pie aptiekāra Karla Beninga (Carl Boenning), vēlāk M. Vestberga aptiekā (Сергиевская аптека М. А. Вестберга). 1904. gadā, sākoties Krievijas–Japānas karam, D. Blūmentālu iesauca armijā. Viņš kļuva par imperatores Aleksandras galvenās aptiekas (Главная аптека императрицы Александры Федоровны) un Sarkanā Krusta centrālās noliktavas Farmācijas daļas priekšnieku Harbinā (Mandžūrijā), kur strādāja no 1904. līdz 1906. gadam. Apmeklējot fronti, D. Blūmentālu ievainoja un kontuzēja, taču viņš dienestu nepameta. Pēterburgā D. Blūmentāls atgriezās 1907. gadā un līdz 1911. gadam bija Krievijas Sarkanā Krusta Sanitārās medicīnas daļas priekšnieks Pēterburgā. 1910. un 1911. gadā D. Blūmentāls devās zinātniskos komandējumos uz Vāciju, Austriju, Itāliju, Beļģiju un Šveici. No 1912. līdz 1913. gadam vadīja sanitāro apgādi Balkānu karu laikā, jo bija piekomandēts Serbijas armijai. No Balkāniem D. Blūmentāls devās komandējumā uz Angliju, Holandi, Beļģiju, Franciju un Vāciju. 1913. gadā D. Blūmentāls kā delegāts piedalījās 11. Starptautiskajā farmaceitu kongresā.
1914. gadā, sākoties Pirmajam pasaules karam, D. Blūmentālu ievēlēja Armijas sanitārās apgādes Speciālajā komitejā un iecēla par konsultantu pārsienamo materiālu laboratorijā Ziemas pilī Petrogradā. Tajā pašā gadā viņš kā speciālo uzdevumu virsnieks devās komandējumā uz Zviedriju, Norvēģiju un Dāniju. 1915. gadā D. Blūmentāls inspicēja frontes sanitāro brigādi, vadīja flotes hospitāļu sanitāro apgādi un ierīkoja lazareti Ziemas pilī ar 1000 gultas vietām, zinātniskajiem kabinetiem un laboratorijām. 1917. gadā D. Blūmentāls kļuva par Krievijas Sarkanā Krusta centrālo noliktavu priekšnieku. Ieņemdams atbildīgus amatus, D. Blūmentāls bieži kontaktējās ar Krievijas Impērijas vadošajiem darbiniekiem, tai skaitā ar cara Nikolaja II (Николай II) ģimeni, jo Ziemas pils hospitālī slimniekus aprūpēja imperatore Aleksandra Fjodorovna (Александра Фёдоровна) ar meitām.
1918. gadā D. Blūmentāls kļuva par Krievijas Sarkanā Krusta Saimniecības komitejas priekšnieku, vēlāk – par Holeras apkarošanas Ārkārtējās komitejas priekšsēdētāju. Padomju Krievijas Tautas izglītības komisariāts (Народный комиссариат просвещения РСФСР) iecēla D. Blūmentālu par pārtikas laboratorijas priekšnieku. 10.1919. viņu uzaicināja docēt farmācijas vēsturi jaundibinātajā Petrogradas (tagad Sanktpēterburga) Ķīmijas-farmācijas institūtā (Петроградский химико-фармацевтический институт) un uzticēja Farmācijas vēstures muzeja vadību.
Pēc atgriešanās Latvijā 1920. gada beigās D. Blūmentālu iecēla par Latvijas Sarkanā Krusta (LSK) direktoru. No 1921. līdz 1922. gadam D. Blūmentāls uzņēmās LSK žurnāla “Latvijas Sarkanā Krusta Apskats” rediģēšanu. 1921./1922. mācību gadā D. Blūmentāls lasīja farmācijas vēstures lekcijas Latvijas Augstskolas (tagad Latvijas Universitāte, LU) Ķīmijas fakultātes farmācijas studentiem.
No 1922. līdz 1931. gadam D. Blūmentāls bija Kara sanitārās pārvaldes Farmācijas daļas priekšnieks (no 1925. gada pārdēvēts par kara farmācijas inspektoru).
No 21.07.1922. D. Blūmentāls dienēja Latvijas armijā farmācijas pulkvežleitnanta pakāpē, bet 19.04.1924. viņam piešķirta farmācijas pulkveža dienesta pakāpe (vienīgais farmaceits pulkvedis Latvijas medicīnas vēsturē). 28.05.1931. D. Blūmentāls atvaļinājās no dienesta slimības dēļ.