Daniel Michael Day-Lewis es hijo del poeta Cecil Day-Lewis y de la actriz Jill Balcon, quien a su vez era hija del afamado productor cinematográfico Michael Balcon, uno de los creadores de los Estudios Ealing, especialistas en humor británico con películas como "Whisky a Go-Go", "Ocho sentencias de muerte" u "Oro en barras".
Daniel tiene una hermana mayor, llamada Lydia Tamasin Day-Lewis, que se dedica a la elaboración de documentales.

Inició su formación académica en la Sevenoaks School de Kent y más tarde en Bedales de Petersfield, antes de estudiar interpretación en la Bristol Old Vic School de Londres, en donde inició su trayectoria interpretativa teatral.
En el cine aparecería sin acreditar en "Domingo maldito Domingo" (1971), un film dirigido por John Schlesinger.    

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