דה-ויין נולד וגדל באיווה בעיר ווטרלו שבארצות הברית, למשפחה מרקע נוצרי. אביו הוא דניס דוויין, ואמו היא פני (לבית דרנת'). בגיל צעיר עבר עם משפחתו לאומהה, נברסקה. הוא למד במכללת אורנג' קוסט שם פגש את בלייק אנדרסון, שבעתיד ישתפו פעולה במספר פרויקטים. לאחר מכן, עבר ללוס אנג'לס, שם החל לעבוד כסטנדאפיסט וכשחקן.
ביוני 1995, כשהיה בן 11, עבר דה-ויין עם אופניו מעבר לרחוב בשכונה בה התגורר באומהה. לאחר שחיכה שיעברו שלוש משאיות מלט פגעה בו המשאית הרביעית. הוא עבר מתחת לשני הגלגלים הראשונים של המשאית ששקלה 42 הטון והחליק כ-500 מטרים. הוא נכנס מייד להלם ואז נפל לתרדמת. הוא הובהל לטיפול נמרץ, שם התעורר כעבור שבועיים. הוא שבר רוב עצמותיו בשתי רגליו, היה לו ריאה שהתמוטטה, הוא חלה בזיהומים מרובים, ולא היה ידוע אם אי פעם הוא ילך שוב. הוא נדרש לעשות 26 ניתוחים שהתפרשו על פני תקופה של מספר שנים על מנת שיוכל ללכת שוב ובזמן זה הצטייד בכיסא גלגלים. מאוחר יותר התגלה שהסיבה שהוא לא נהרג הייתה בגלל שהאופניים שלו קיבלו את מלוא הכוח של המשאית.
קריירה
בשנת 2006 הקים דה-ויין, יחד עם חבריו בלייק אנדרסון, אנדרס הולם וקייל נואצ'ק את הקבוצה הקומית "Mail Order Comedy". למרות שהם הופיעו במספר תוכניות בשידור חי, הם מצאו הצלחה גדולה יותר באתרי אינטרנט כמו Myspace ו-YouTube. "Purple Magic", אלבום מוזיקלי של הקבוצה, המכיל 14 רצועות, שוחרר ב-1 באפריל2009. ב- 6 באפריל2011, עלתה בבכורה הסדרה הקומית "עובדים מצטיינים" בערוץ קומדי סנטרל ובה מככבים דה-ויין, אנדרסון והולם לצד שותפם נואצ'ק, וכולם משמשים גם כיוצרי הסדרה וגם כמפיקים בפועל. הסדרה קצרה שבחים הן מהמבקרים והן מהצופים. היא סיימה את שידוריה לאחר שבע עונות ב-2017.
לדה-ויין היו תפקידים קטנים בסרטים "הרוס על אמא" (2007), "Ratko: The Dictator's Son" (2010) ו"The Legend of Awesomest Maximus" (2011). בשנת 2009 היה לו תפקידי אורח בשתי סדרות טלוויזיה של רשת ABC "סמנתה מי?" בכיכובה של כריסטינה אפלגייט ו"אי אפשר בלי טד" בכיכובו של ג'יי הרינגטון. הוא גם הופיע בפרק של הקומדיה "רמזור" (2011) מבית פוקס, המבוססת על הסדרה הישראלית באותו שם. שיחק גם בעונה 4 של הסדרה "קומיוניטי" בתפקיד קטן של וויליאם ווינגר ג'וניור, אחיו למחצה של ג'ף, והשתתף גם בפרק הבכורה של העונה הרביעית בסיטקום "משפחה בהפרעה" של רשת FOX, שם הוא גילם כרטיסן בשדה התעופה לצד חבריו לעבודה ב"עובדים מצטיינים".
בשנת 2012 קיבל את תפקיד הפריצה שלו, בסרט הקומדיה המוזיקלי "פיץ' פרפקט" כבאמפר אלן. על הופעה זו הוא זכה בפרסי בחירת הנוער לנבל הטוב ביותר וזכה במועמדות אחת לפריצת השנה בקולנוע. דה-ויין שב לגלם את דמותו של באמפר בסרט ההמשך "פיץ' פרפקט 2" שעלה לאקרנים ב-2015.
בשנת 2019 כיכב לצד רבל וילסון וליאם המסוורת' בסרט הקומדיה-רומנטית "כמה רומנטי". הסרט יצא לאקרנים על ידי האחים וורנר ב-13 בפברואר2019, ועלה בנטפליקס ב-28 בפברואר2019. זהו שיתוף הפעולה הרביעי של דה-ויין ווילסון, לאחר שהשניים השתתפו כבר יחדיו ב"עובדים מצטיינים", "פיץ' פרפקט" ו"פיץ' פרפקט 2". ב-20 ביוני2019 אמר דה-ויין, כאשר התארח בתוכנית "Watch What Happens Live" עם אנדי כהן ברשת בראבו, שהוא יהיה מוכן לחזור לשחק ב"פיץ' פרפקט" ו"משפחה מודרנית". ב-18 באוגוסט2019 עלתה בבכורה סדרת הטלוויזיה הקומית של ערוץ HBO "משפחת ג'מסטון", שם הוא מגלם את קלווין ג'מסטון, אחד מילדי המשפחה, לצד ג'ון גודמן, דני מקברייד ואדי פטרסון. הסדרה, שנוצרה על ידי מקברייד, עוקבת אחר משפחה מפורסמת ברחבי העולם אך לא כלכך מתפקדת. בספטמבר אותה השנה, חידשה רשת HBO את הסדרה לעונה שנייה. באוקטובר של שנת 2019 יצא לאקרנים סרט הקומדיה "ג'קסי" בו מככב דה-ויין בתפקיד פיל, בחור צעיר שמכור לטלפון הסלולרי שלו.
דה-ויין הוא פעיל בארגון "Children's Miracle Network Hospitals", ארגון ללא כוונת רווח המגייס כספים לבתי חולים לילדים ברחבי ארצות הברית, מכיוון שהוא עצמו כילד העביר את רוב ילדותו בבתי חולים. הוא משתתף באירועי צדקה של הארגון ומבקר את הילדים ומספר להם את סיפור ההישרדות שלו המספקת נחמה לחולים ולהוריהם. דה-ויין משתתף גם באופן קבוע בסיורים של הארגון "USO" (.The United Service Organizations Inc), ומספק בידור לאנשי צבא אמריקאיים ברחבי העולם ומתאר זאת כ"חוויה המתגמלת ביותר בחייו."
בפברואר 2015 החל לצאת עם השחקנית קלואי ברידג'ס(אנ') לאחר שהכירו שנה לפני כן על סט צילומי הסרט "הנערות האחרונות". ב-24 באוקטובר2019 פרסם דה-ויין בחשבון האינסטגרם שלו כי הוא התארס לברידג'ס לאחר ארבע שנות זוגיות. השניים התחתנו ב-9 באוקטובר2021.