Dagmara Domińczyk estudió en la Escuela de Drama de la Universidad Carnegie Mellon en Pittsburgh, donde se graduó en 1998. Al año siguiente, hizo su debut actoral en Broadway como suplente de Anna Friel en la producción de Patrick Marber de Closer. Debutó en la pantalla grande como Claire en la comedia romántica Divinas tentaciones (2000), escrita por Stuart Blumberg, protagonizada por Ben Stiller y Edward Norton. Continuó su carrera interpretando a Tania Asher en Rock Star (2001) y a la prometida de Edmond Dantès, Mercédès Mondego, en la adaptación cinematográfica de 2002 de El Conde de Montecristo. En 2003, regresó a Broadway y desde entonces continuó con una carrera dividida en teatro y televisión, en esta última haciendo papeles como estrella invitada. En 2013, publicó su primera novela, The Lullaby of Polish Girls, que se basaba libremente en su juventud en su Polonia natal. Desde 2018 forma parte el elenco de la serie de HBO Succession.
