Burnham est né à Henderson le et grandit à Chicago dans l'Illinois. Après avoir tenté d'entrer dans les prestigieuses universités de Harvard et Yale, il fut engagé comme dessinateur au service de l'architecte William Le Baron Jenney. À 26 ans, il intégra la firme d'architectes Carter, Drake, and Wright où il rencontra John Wellborn Root (1850-1891) et se spécialisa dans la construction de magasins.
À la suite du Grand incendie de Chicago de 1871 qui dévasta la ville, les responsables municipaux engagèrent Burnham et d'autres architectes influents dans la reconstruction de cette dernière. Les architectes votèrent l'opportunité d'élaborer de nouveaux bâtiments sur des critères modernes et novateurs. Burnham était considéré comme l'un des principaux moteurs de l'École de Chicago, école d'architecture qui donna naissance au « style Chicago », et fut également le chef de file du mouvement City Beautiful. C'est lui qui créa l'École américaine d'architecture de Rome en 1894.
Burnham fut également l'un des concepteurs de l'Exposition universelle de 1893 (World's Columbian Exposition) qui se déroula dans le Jackson Park de Chicago et attira 27 millions de visiteurs. Au début des années 1900, Burnham et Edward H. Bennett furent chargés par le maire de la ville de Chicago Fred A. Busse du vaste plan de restructuration urbaine appelé Plan Burnham[2].
Il fut chargé par la ville de San Francisco de réaliser un projet d’embellissement en 1904. Sa proposition fut acceptée le , mais le tremblement de terre de 1906 qui ravagea la moitié de la ville empêcha le projet de voir le jour. Par la suite, il proposa un ambitieux plan pour la reconstruction de la ville, certains de ces éléments furent réalisés.
Make No Little Plans - Daniel Burnham and the American City[4] est le premier documentaire sur l'architecte et urbanisme Daniel Hudson Burnham. Ce film, produit par Archimedia Workshop, fut distribué en 2009, lors du centième anniversaire du plan de Chicago.