Nascido em Londres, Inglaterra, Daniel Michael Blake Day-Lewis é o segundo filho de Cecil Day-Lewis (pseudônimo de Cecil Day-Lewis), Poeta Laureado dos Estados Unidos.PARA., e sua segunda esposa, a atriz Jill Balcon. Seu avô materno foi Sir Michael Balcon, uma figura importante na história do cinema britânico e chefe dos famosos Ealing Studios. Sua irmã mais velha, Tamasin Day-Lewis, é documentarista. Seu pai era descendente de irlandeses do norte e ingleses, e sua mãe era judia (de uma família da Letônia e da Polônia). Daniel foi educado na Sevenoaks School em Kent, que ele desprezava, e nos mais progressistas Bedales em Petersfield, que ele adorava. Ele estudou atuação na Bristol Old Vic School. Daniel fez sua estréia no cinema em Sunday Bloody Sunday (1971), mas depois atuou no palco com o Bristol Old Vic e Royal Shakespeare Companies e não apareceu na tela novamente até 1982, quando conseguiu seu primeiro papel adulto, um pequeno papel em Gandhi (1982). Ele também apareceu na televisão britânica naquele ano em Frost in May (1982) e How Many Miles to Babylon? (1982). Performances teatrais notáveis incluem Another Country (1982-83), Dracula (1984) e The Futurists (1986).
Seu primeiro papel coadjuvante em um longa-metragem foi em The Bounty (1984), seguido rapidamente por My Beautiful Laundrette (1985) e A Room with a View (1985). Os dois últimos filmes estrearam em Nova York no mesmo dia, oferecendo ao público e à crítica evidências de seu notável alcance e estabelecendo-o como um grande talento. Os críticos de cinema de Nova York indicaram-no como Melhor Ator Coadjuvante por essas atuações. Em 1986, ele apareceu no palco em "The Futurists" de Richard Eyre e na televisão na produção de Eyre de The Insurance Man (1986). Ele também teve um pequeno papel em um filme britânico / francês, Nanou (1986). Em 1987, ele assumiu o status de protagonista em The Unbearable Lightness of Being (1988), de Philip Kaufman, seguido por um papel cômico no malsucedido Stars and Bars (1988). Sua brilhante atuação como Christy Brown em My Left Foot (1989), de Jim Sheridan, rendeu-lhe vários prêmios, incluindo o Oscar de Melhor Ator.
Ele voltou aos palcos para trabalhar novamente com Eyre, como Hamlet no National Theatre, mas foi forçado a deixar a produção perto do fim por causa da exaustão, e não apareceu no palco desde então. Ele também teve um hiato do cinema até 1992, quando estrelou O Último dos Moicanos (1992), um filme que teve críticas mistas, mas foi um grande sucesso de bilheteria. Ele trabalhou com o diretor americano Martin Scorsese em The Age of Innocence (1993), baseado no romance de Edith Wharton. Posteriormente, ele se juntou novamente a Jim Sheridan para estrelar Em Nome do Pai (1993), uma atuação aclamada pela crítica que lhe rendeu outra indicação ao Oscar. Seu próximo projeto foi no papel de John Proctor na peça do sogro Arthur Miller, The Crucible (1996), dirigida por Nicholas Hytner. Ele trabalhou com Scorsese novamente para estrelar Gangs of New York (2002), outro desempenho aclamado pela crítica que lhe rendeu outra indicação ao Oscar de Melhor Ator.
A esposa de Day-Lewis, Rebecca Miller, ofereceu-lhe o papel principal em seu filme The Ballad of Jack and Rose (2005), no qual ele interpretou um homem agonizante com arrependimentos sobre como sua esposa havia evoluído e sobre como ele criou sua adolescência filha. Durante as filmagens, ele arranjou para viver separado de sua esposa para alcançar o "isolamento" necessário para se concentrar na realidade de seu próprio personagem. O filme recebeu críticas mistas. Em 2007, ele estrelou a adaptação solta do diretor Paul Thomas Anderson do romance de Upton Sinclair "Oil!", intitulado There Will Be Blood (2007). Day-Lewis recebeu o Oscar de Melhor Ator, o BAFTA de Melhor Ator em um Papel Principal, o Globo de Ouro de Melhor Ator - Drama Cinematográfico, o Screen Actors Guild Award de Melhor Ator de Ator em Papel Principal e um variedade de prêmios do círculo de críticos de cinema para o papel Em 2009, Day-Lewis estrelou a adaptação musical de Rob Marshall, Nine (2009), como o diretor de cinema Guido Contini. Ele foi indicado ao Globo de Ouro de Melhor Ator - Filme Musical ou Comédia e ao Prêmio Satélite de Melhor Ator - Filme Musical ou Comédia.