Если я правильно понимаю вашу проблему, я думаю, что вы можете достичь того, что вы хотите, используя понимание (DIX) (Версия 3.x и 2.7):
>>> dict1 = {'topkey1': {'datetimes': [9,8], 'values': [7,6]}, 'topkey2': {'datetimes': [5,4], 'values': [3,2]}}
>>> dict2 = {'topkey3': {'datetimes': [9,8], 'values': [7,6]}, 'topkey4': {'datetimes': [5,4], 'values': [3,2]}}
>>> dictlist = [dict1, dict2]
>>> new_dict = {key: value for item in dictlist for key, value in item.items()}
>>> new_dict
{'topkey4': {'values': [3, 2], 'datetimes': [5, 4]}, 'topkey1': {'values': [7, 6], 'datetimes': [9, 8]}, 'topkey3': {'values': [7, 6], 'datetimes': [9, 8]}, 'topkey2': {'values': [3, 2], 'datetimes': [5, 4]}}
Если это не тот результат, который вы ищетепожалуйста, приведите примеры исходной структуры dict и того, что вы ищете в окончательной структуре dict.
Редактировать:
На основе информации, которую вы предоставили в своем комментарии,следующее должно помочь:
>>> dict1 = {'topkey1': {'datetimes': [9,8], 'values': [7,6]}, 'topkey2': {'datetimes': [5,4], 'values': [3,2]}}
>>> dict2 = {'topkey1': {'datetimes': [29,28], 'values': [17,16]}, 'topkey2': {'datetimes': [35,34], 'values': [43,42]}}
>>> for key, value in dict2.items():
... for subkey, subvalue in value.items():
... dict1[key][subkey] = dict1[key][subkey] + subvalue
...
>>> dict1
{'topkey1': {'values': [7, 6, 17, 16], 'datetimes': [9, 8, 29, 28]}, 'topkey2': {'values': [3, 2, 43, 42], 'datetimes': [5, 4, 35, 34]}}