Dane DeHaan participó en teatro comunitario durante su preparatoria y se graduó en 2008 de la Escuela de Artes de la Universidad de Carolina del Norte. Comenzó su carrera en teatro como suplente de Haley Joel Osment en el resurgimiento de American Buffalo en Broadway. Hizo su debut televisivo en 2008, apareciendo como invitado en un episodio de La ley y El orden: Unidad de Víctimas Especiales, y su debut cinematográfico en 2010 en Amigo de John Sayles. En 2012, DeHaan protagonizó la película dramática Poder sin límites, con la que propulsó su carrera y lo llevó a participar en éxitos de la crítica como Lincoln (2012) de Steven Spielberg, y Kill Your Darlings (2013) junto a Daniel Radcliffe, así como el blockbuster El sorprendente Hombre Araña 2: la amenaza de Electro (2014). De 2019 a 2020, DeHaan interpretó a Chris Lynwood en la serie de Amazon Prime, ZeroZeroZero. Además, protagonizó la miniserie de Quibi, The Stranger (2020).
