Nascido em Belo Horizonte, Oliveira começou a carreira participando de pequenas peças teatrais em sua cidade natal e de campanhas publicitárias, até ser convidado para atuar na novela Brida (1998), da Rede Manchete. Entre 1999 e 2000 interpretou um dos protagonistas do seriado Malhação, já na TV Globo, onde ganhou maior notoriedade. Depois de mais alguns anos atuando em papéis coadjuvantes em na televisão, ele ganhou maior reconhecimento por sua interpretação como o cantor Cazuza na cinebiografia Cazuza - O Tempo Não Para, de 2004.[1] Por esse trabalho ele foi consagrado como ator recebendo os principais prêmios, como o Grande Otelo, Prêmio Guarani, Prêmio Qualidade Brasil e o Prêmio APCA, além dos prêmios de festivais.
Ainda em 2004, ele recebeu seu primeiro protagonista na televisão na novela Cabocla, atuando como par romântico de Vanessa Giácomo, tornando-se muito popular no país. Por esse trabalho ele recebeu uma indicação ao Troféu imprensa como Revelação do Ano. Participou da série indicada ao EmmyHoje É Dia de Maria (2005). No cinema, Daniel protagonizou diversos filmes, tornando-se um dos maiores expoentes do cinema brasileiro. Em 2006, interpretou Stuart Angel no filme Zuzu Angel, um jovem torturado e morto pela ditadura militar brasileira. No mesmo ano, protagonizou a novela Cobras e Lagartos, a qual fez grande sucesso de público e, em 2007, foi o protagonista da novela de época Desejo Proibido. Em 2008, Daniel foi aclamado pela atuação no intenso drama A Festa da Menina Morta, sendo premiado com seu segundo Prêmio Guarani, além de ser eleito melhor ator pelo Festival de Gramado e Festival do Rio.[2]
Estreou como ator em 1998, quando um comercial lhe abriu as portas para participar da novela Brida, na extinta Rede Manchete. Antes disso, já havia participado de diversas peças teatrais na capital mineira, chegando, inclusive, a fundar um grupo teatral com os amigos.[4]
No ano seguinte, transferiu-se para a Rede Globo, onde permanece até os dias atuais com contrato de exclusividade, e, atuou no seriado teenMalhação entre 1999 e 2000, como o coprotagonista Marquinhos. Entre outros conflitos, seu personagem envolveu-se com o mundo das drogas e ainda engravidou uma adolescente.
Em 2000, estreou no cinema com o filme O Circo das Qualidades Humanas, interpretando Bosco, um dependente químico. Depois, participou da novela A Padroeira, onde encarnou um padre, Gregório, que chegou à cidade fictícia da trama para substituir um outro padre, morto cruelmente pelo antagonista da novela, Fernão. Seu personagem, assim como outros, chegava à história já com uma certa frente de capítulos exibidos, na tentativa de alavancar a audiência do folhetim.[5]
Posteriormente, manteve-se recluso da TV e da mídia por cerca de três anos, quando retornou na minissérie Um Só Coração, como Bernardo, filho do poderoso fazendeiro de café Coronel Totonho, que o rejeita por considerá-lo fruto de uma traição de sua falecida esposa.
A consagração foi alcançada ainda em 2004, quando esteve em cartaz com o longa Cazuza - O Tempo Não Pára[1], em que deu vida ao cantor Cazuza. Esse trabalho impulsionou sua carreira e representa um verdadeiro marco em sua vida profissional. Pela sua atuação recebeu diversos prêmios e se tornou conhecido em todo o Brasil. No filme, para viver o protagonista emagreceu onze quilos e aprendeu trejeitos do cantor nos palcos, aparecendo em alguns momentos da película cantando sem dublagem.[4][1] Por esse trabalho ele foi consagrado como ator recebendo os principais prêmios, como o Grande Otelo, Prêmio Guarani, Prêmio Qualidade Brasil e o Prêmio APCA, além dos prêmios de festivais.
No mesmo ano, colhendo os bons frutos derivados do sucesso de crítica do filme, foi promovido a galã global. No remake de Cabocla, viveu seu primeiro protagonista em novelas o mulherengo Luís Jerônimo, que após descobrir estar muito doente, vai passar uma temporada na fazenda de um primo, numa cidadezinha do interior, onde conheceu Zuca, interpretada pela sua, na época, esposa Vanessa Giácomo.[6] Por esse trabalho ele recebeu uma indicação ao Troféu imprensa como Revelação do Ano.
Em 2005, esteve presente das duas temporadas da minissérieHoje é Dia de Maria, indicada ao Emmy. Na primeira, interpretou um único personagem, o palhaço Quirino. Já na segunda, despontou em pelo menos dez personagens diferentes. Ainda nesse ano, no cinema, dublou o personagem-título do longa de animaçãoO Galinho Chicken Little, da Disney.
Em 2006, vive seu segundo protagonista na novela Cobras & Lagartos, como o office-boy Duda, que após iniciar um relacionamento afetivo com a perfumista Bel, herda uma fortuna do avô da moça, Omar Pasquim, que para evitar que o dinheiro caia em mãos erradas, decide deixar tudo o que tem para um desconhecido.[7][8] Também nesse ano, no cinema, deu vida a mais duas importantes personalidades brasileiras: Stuart Edgard Angel Jones, filho da estilistaZuzu Angel, torturado e morto durante a ditadura militar, e Santos Dumont; participações feitas respectivamente nos filmes Zuzu Angel e 14 Bis.[9] E ainda, dublou o pinguim Mano, na animação Happy Feet, que teve a voz de Elijah Wood na versão original.
Em 2007, esteve em cartaz com o polêmico filme Batismo de Sangue, onde interpretou o papel do religioso Frei Beto, que junto a outros religiosos, e, em represália à ditadura miliar da década de 1960, envolveu-se com um grupo guerrilheiro, sendo perseguido e torturado pela polícia. Ainda em 2007, foi o antagonista principal da novela Desejo Proibido, Henrique, o primeiro vilão de sua carreira. Na trama, seu personagem é um jovem inescrupuloso, mimado e sem moral, neto da poderosa fazendeira Cândida, mulher que também não mede esforços para conseguir o que quer. Acostumado a ter tudo, alia-se à ambiciosa enfermeira Raquel, ao sentir-se ameaçado com a aproximação da doce Laura ao padre Miguel.[10]
Em 2008, integrou o elenco da minissérie Som & Fúria, que narra os bastidores de duas companhias de teatro numa montagem de Hamlet. Nesse trabalho, representou um ator vindo da televisão para protagonizar a peça, dentro da política de popularização do teatro, e, que sofre o preconceito dos atores mais velhos da companhia. No entanto, o lançamento da minissérie só aconteceu no final do primeiro semestre de 2009.[11]
Também em 2008, recusou o convite para viver um dos personagens centrais da novela Negócio da China, sendo substituído pelo ator Thiago Fragoso. Em seguida, gravou o embrião da série Decamerão - A Comédia do Sexo, exibido na programação de final de ano da Globo, em janeiro de 2009. No cinema, esteve em cartaz com o filme A Festa da Menina Morta, em que interpretou o jovem Santinho, rapaz que tem o dom de transmitir os recados através de sua própria fala de uma menina desaparecida.[12] Foi aclamado pela sua atuação, sendo premiado com seu segundo Prêmio Guarani, além de ser eleito melhor ator pelo Festival de Gramado e Festival do Rio.[2]
Em 2010, pôde ser visto no horário nobre da Rede Globo, em Passione, como o ambicioso Agnello, filho do protagonista Totó, que apaixona-se pela socialite Stella, porém vê-se dividido ao conhecer sua filha, Lorena.[4]
Em 2015, interpreta Chico, na série Amorteamo.[19][20] Com o personagem soldado Guimarães, participou ainda do filme Estrada 47, filme de 2015 escrito e dirigido por Vicente Ferraz, baseado em fatos reais, sobre a participação do Brasil na Segunda Guerra Mundial.[21][22]
Em 2004, durante a novela Cabocla, iniciou um namoro com a intérprete de seu par romântico, Vanessa Giácomo. Ambos foram viver juntos em 2007. O casal teve dois filhos: Raul Lima de Oliveira, nascido em 21 de janeiro de 2008, em Belo Horizonte, e Moisés Lima de Oliveira, nascido no Rio de Janeiro, em 29 de maio de 2010. Seus filhos nasceram de parto cesariana. Casaram-se em uma cerimônia discreta, no Rio de Janeiro, em 2009, e se separaram em julho de 2012. Em outubro do mesmo ano, divorciaram-se. A guarda dos meninos ficou com Vanessa. Daniel visita os filhos toda semana. A dissolução do casamento foi cercada de boatos de traições de ambas as partes.[25]
Após dois anos sem assumir relacionamento sério, apenas mantendo relações casuais, em maio de 2014, Daniel assumiu estar namorando com a atriz Sophie Charlotte há poucos meses. No início de 2015 foram morar juntos. Em 6 de dezembro do mesmo ano, eles oficializaram a união na cidade de Niterói, no Grande Rio.[26][27][28] Em 14 de março de 2016, nasceu, no Rio de Janeiro, de parto normal, o terceiro filho de Daniel e o primeiro de Sophie, o menino Otto Charlotte Wolf de Oliveira.[29] Em 2024, o relacionamento teve fim de forma amigável após oito anos de casamento.[30]