Acteur britannique, Daniel Mays a intégré la Royal Academy of Dramatic Art et a obtenu son diplôme en 2000. Dès lors, il enchaîne les rôles à la télévision avant d’être repéré par Mike Leigh pour son chef d’œuvre All or Nothing (2002). Le cinéaste le reprend pour Vera Drake (2004). Il est ensuite visible dans The Secret Life of Words (Coixet, 2005), Une grande année (Scott, 2006), Reviens-moi (Wright, 2007) et Braquage à l’anglaise (Donaldson, 2008). Parallèlement, le comédien tourne beaucoup pour la télévision britannique.
Au cinéma, on le retrouve dans des seconds rôles dans Nanny McPhee et le Big Bang (White, 2010), We Want Sex Equality (Cole, 2010), Byzantium (Jordan, 2012), Docteur Frankenstein (McGuiguan, 2015), Golem, le tueur de Londres (Medina, 2016), Rogue One : A Star Wars story (Edwards, 2016), Regarde les hommes nager (Parker, 2018) et le gros succès britannique Fisherman’s Friends (Foggin, 2019). La même année, il apparaît dans le film à Oscars 1917 (Mendes, 2019).