Данила Дунаев сын Леонида Дунаева, который был двукратным чемпионом мира по фехтованию, и экономиста Ларисы Дунаевой, родился он в Москве в июле 1981 года. Отец много занимался с сыном, лично тренировал его и пророчил большое будущее в спорте. Помимо фехтования, в школе увлекался музыкой, информатикой, танцами, волейболом, плаванием.
Самый тяжелый момент в жизни актера наступил, когда его отец ушел из жизни из-за инфаркта, ему пришлось взять ответственность за старшую сестру и мать, и продолжать учебу.
Учился будущий актер на факультет социальной психологии в МАИ с отличием. Участвовал в команде КВН от своего института, где и почувствовал тягу к актерству. Получив диплом психолога, поступил в Театральный институт имени Бориса Щукина, но не с первого раза. Приняли его не столько за талант, сколько из-за фактурной внешности- высокий рост, мелодичный голос молодого человека сыграли свою роль. На третьем курсе Данилу заметили и пригласили играть в продолжении «Тайн дворцовых переворотов». После этой роли на актера посыпались предложения от режиссеров.
Одно из таких предложений, принесло популярность актеру- это роль в сериале «Молодой волкодав». Его стали приглашать в исторические картины «Монтекристо», «Тайны дворцовых переворотов», «Возвращение мушкетеров» и множество других.
После выпуска из училища работал в Театре им. Вахтангова, меньше года проработал в Театре им. Маяковского, позже был приглашен выступать на сцене Московского театра «Et Cetera». Дунаеву больше нравилось играть в кино, чем в театре, где происходит постоянная смена людей и обстановки.
Дунаев участвовал в двух телевизионных проектах, в 2013 году «Один в один», в 2014 в шоу перевоплощений «Точь-в-точь» в качестве преподавателя актерского мастерства участникам. В проекте «Точь-в-точь» исполнил песню «You re in the Army Now» рок-группы Фрэнсиса Росси и получил максимальные отметки и восторженные возгласы.
Данила сам пишет песни и исполняет их, каждая песня- это сложный труд, в котором не только музыка и слова, но и прекрасная режиссура музыкальных клипов. В 2013 году выпустил свой первый альбом «Если ты слушаешь», в 2016 альбом «Эстафета», жанры исполняемой музыки хип-хоп, ню-джаз, соул, электропоп, фанк. Совместно с Антоном Макарский была написана шуточная песня к фильму «Возвращение мушкетеров». Сейчас Данила выступает в России со своей группой «ДД-бэнд».
Наибольшую популярность актеру принесла роль в сериале «Тест на беременность», где он сыграл врача Руслана Базанова в паре с актрисой Светланой Ивановой. Сериал получил большую популярность, был снят второй сезон с логическим завершением.
О личной жизни Данилы Дунаева известно мало, в этом плане он очень скрытный. Первый раз женился, будучи студентом, с супругой Ириной родили двоих сыновей. К сожалению, обоих, этот брак распался, супруги развелись почти сразу после рождения младшего ребенка, но остались в дружеских отношениях. Отец много времени уделяет сыновьям.
Дунаеву приписывают отношения с актрисой Екатериной Жаровой, якобы ей повещена песня «Будь моей женой», артист опроверг это утверждение.
Сейчас женился повторно, его супруга Елена — фотограф, родила дочь. В паре нежные, теплые отношения. Как говорит актер про свою жену — «я влюбляюсь в нее каждое утро». Только во втором браке Данила понял, что такое любовь и семейное счастье. Это помогло ему построить дружеские отношения с первой женой.