İngiltere'nin Londra kentinde doğan Daniel Michael Blake Day-Lewis, Birleşik Krallık Şair Ödülü sahibi Cecil Day-Lewis ile ikinci eşi aktris Jill Balcon'un ikinci çocuğudur. Anne tarafından büyükbabası, İngiliz sinema tarihinin önemli isimlerinden ve ünlü Ealing Stüdyoları'nın yöneticisi Sir Michael Balcon'dur. Ablası Tamasin Day-Lewis bir belgeselcidir. Babası Kuzey İrlanda ve İngiliz kökenli, annesi ise Yahudi'dir (Letonya ve Polonya'dan gelen bir aileden). Daniel, küçümsediği Kent'teki Sevenoaks Okulu'nda ve hayran olduğu Petersfield'daki daha ilerici Bedales'te eğitim gördü. Bristol Old Vic School'da oyunculuk eğitimi aldı. Daniel ilk filmini Allahın Belası Bir Pazar'da (1971) oynadı, ancak daha sonra Bristol Old Vic ve Royal Shakespeare Companies ile sahneye çıktı ve ilk yetişkin rolü olan Gandhi'de (1982) küçük bir rol aldığı 1982 yılına kadar ekranda bir daha görünmedi. Aynı yıl İngiliz televizyonunda Frost in May (1982) ve How Many Miles to Babylon? (1982) filmlerinde de rol aldı. Kayda değer tiyatro performansları arasında Another Country (1982-83), Dracula (1984) ve The Futurists (1986) yer almaktadır.1984'te The Bounty'de oynadığı ilk büyük yardımcı rolü, hemen ardından Benim Güzel Çamaşırhanem (1985) ve Manzaralı Oda (1985) izlemiştir. Bu iki film New York'ta aynı gün gösterime girerek izleyicilere ve eleştirmenlere sanatçının dikkat çekici yelpazesinin kanıtlarını sundu ve onu önemli bir yetenek olarak kabul ettirdi. New York Film Eleştirmenleri bu performansları için onu En İyi Yardımcı Erkek Oyuncu seçti. 1986'da Richard Eyre'nin "The Futurists" adlı oyununda sahnede ve Eyre'nin The Insurance Man (1986) adlı yapımında televizyonda yer aldı. Ayrıca bir İngiliz/Fransız filmi olan Nanou'da (1986) küçük bir rolü vardı. 1987 yılında Philip Kaufman'ın Varolmanın Dayanılmaz Hafifliği (1988) filminde başrol oyuncusu oldu ve ardından başarısız Yıldızlar ve Barlar (1988) filminde komedi rolünü üstlendi. Jim Sheridan'ın Sol Ayağım (1989) filmindeki Christy Brown rolündeki parlak performansı ona En İyi Erkek Oyuncu Akademi Ödülü de dahil olmak üzere birçok ödül kazandırdı.National Theatre'da Hamlet rolünde Eyre ile tekrar çalışmak için sahneye döndü, ancak yorgunluk nedeniyle oyunun bitimine yakın bir zamanda prodüksiyondan ayrılmak zorunda kaldı ve o zamandan beri sahneye çıkmadı. Sinemaya da 1992'de karışık eleştiriler alan ancak gişede büyük başarı elde eden Son Mohikan (1992) filminde rol alana kadar ara verdi. Edith Wharton'ın romanından uyarlanan Masumiyet Yaşı (1993) filminde Amerikalı yönetmen Martin Scorsese ile çalıştı. Ardından, Jim Sheridan ile birlikte Babam İçin (1993) filminde rol aldı ve eleştirmenlerce beğenilen performansıyla bir kez daha Akademi Ödülü'ne aday gösterildi. Bir sonraki projesi, Nicholas Hytner'ın yönettiği, kayınpederi Arthur Miller'ın Cadı Kazanı (1996) adlı oyunundaki John Proctor rolüydü. Scorsese ile tekrar çalışarak New York Çeteleri (2002) filminde başrol oynadı ve eleştirmenlerce beğenilen performansıyla En İyi Erkek Oyuncu dalında bir kez daha Akademi Ödülü'ne aday gösterildi.Day-Lewis'e eşi Rebecca Miller, Tehlikeli Masumiyet (2005) filminde başrol teklif etti; filmde karısının nasıl geliştiğinden ve ergenlik çağındaki kızını nasıl yetiştirdiğinden pişmanlık duyan ölmek üzere olan bir adamı canlandırdı. Çekimler sırasında, kendi karakterinin gerçekliğine odaklanmak için gereken "izolasyonu" elde etmek için karısından ayrı yaşamayı ayarladı. Film karışık eleştiriler aldı. 2007'de yönetmen Paul Thomas Anderson'ın Upton Sinclair'in "Oil!" adlı romanından uyarladığı Kan Dökülecek (2007) adlı filmde rol aldı. Day-Lewis bu rolüyle En İyi Erkek Oyuncu Akademi Ödülü, Başrolde En İyi Erkek Oyuncu BAFTA Ödülü, En İyi Erkek Oyuncu - Sinema Drama Altın Küre Ödülü, Başrolde Erkek Oyuncu Üstün Performans Screen Actors Guild Ödülü ve çeşitli film eleştirmenleri ödülleri aldı. Day-Lewis 2009 yılında Rob Marshall'ın müzikal uyarlaması Nine (2009) filminde yönetmen Guido Contini rolünde oynadı. En İyi Erkek Oyuncu - Sinema Filmi Müzikal veya Komedi dalında Altın Küre Ödülü'ne ve En İyi Erkek Oyuncu - Sinema Filmi Müzikal veya Komedi dalında Satellite Ödülü'ne aday gösterildi.