Daniel Radcliffe começou a atuar em pequenas produções escolares quando era menino. Logo conseguiu um papel em David Copperfield (1999), como o jovem David Copperfield. Alguns anos depois, conseguiu um papel como Mark Pendel em The Tailor of Panama (2001), o filho de Harry e Louisa Pendel (Geoffrey Rush e Jamie Lee Curtis). Curtis havia apontado que ele poderia ser o próprio Harry Potter. Pouco depois, Daniel foi escalado como Harry Potter pelo diretor Chris Columbus no filme que estreou nos cinemas em 16 de novembro de 2001, Harry Potter e a Pedra Filosofal (2001). Ele se tornou reconhecido mundialmente após o lançamento desse filme. Agradando público e crítica em todos os lugares, as filmagens de sua sequência, Harry Potter e a Câmara Secreta (2002), começaram pouco depois. Ele apareceu novamente como Harry em Harry Potter e o Prisioneiro de Azkaban (2004), dirigido por Alfonso Cuarón, e depois apareceu em Harry Potter e o Cálice de Fogo (2005), dirigido por Mike Newell. Pouco depois, ele terminou as filmagens de December Boys (2007) em Adelaide, Austrália, Ilha Canguru e Geelong, Austrália, que começaram em 14 de novembro de 2005 e terminaram em algum momento de dezembro. Em 27 de janeiro de 2006, ele compareceu ao South Bank Awards Show para entregar o prêmio de "Artista Revelação do Ano" a Billie Piper. Daniel reprisou seu famoso personagem mais uma vez para a próxima parte da série Harry Potter, Harry Potter e a Ordem da Fênix (2007). Em fevereiro de 2007, ele assumiu seu primeiro papel no teatro na peça Equus, no West End, com elogios mundiais de fãs e críticos. Também naquele ano, ele estrelou o filme para televisão My Boy Jack (2007), que foi ao ar em 11 de novembro de 2007 no Reino Unido.

Depois de dublar um personagem em um episódio da série animada The Simpsons no final de 2010, Radcliffe estreou como J. Pierrepont Finch no revival da Broadway de 2011, How to Succeed in Business Without Really Trying, um papel anteriormente interpretado pelos veteranos da Broadway Robert Morse e Matthew Broderick. Outros membros do elenco incluíam John Larroquette, Rose Hemingway e Mary Faber. Tanto o ator quanto a produção receberam boas críticas, com o USA Today comentando: "Radcliffe acaba tendo sucesso não ofuscando seus colegas de elenco, mas trabalhando em conscienciosa harmonia com eles - e se divertindo muito no processo." A atuação de Radcliffe no espetáculo lhe rendeu indicações ao Drama Desk Award, Drama League Award e Outer Critics Circle Award. A produção em si mais tarde recebeu nove indicações ao Tony Award. Radcliffe deixou o espetáculo em 1 de janeiro de 2012. Seu primeiro projeto pós-Harry Potter foi o filme de terror de 2012 The Woman in Black, adaptado do romance de 1983 de Susan Hill. O filme foi lançado em 3 de fevereiro de 2012 nos Estados Unidos e no Canadá, e foi lançado em 10 de fevereiro no Reino Unido. Radcliffe interpreta um homem enviado para lidar com questões legais de uma mulher misteriosa que acabou de morrer, e logo depois ele começa a experimentar eventos estranhos do fantasma de uma mulher vestida de preto. Ele disse que estava "incrivelmente animado" por fazer parte do filme e descreveu o roteiro como "belamente escrito".

Em 2013, ele interpretou o poeta americano Allen Ginsberg no drama thriller Kill Your Darlings (2013), dirigido por John Krokidas. Ele também estrelou o filme de comédia romântica irlandês-canadense The F Word, dirigido por Michael Dowse e escrito por Elan Mastai, baseado na peça Toothpaste and Cigars de TJ Dawe e Michael Rinaldi, e depois estrelou o filme de terror de fantasia sombria americano Horns, dirigido por Alexandre Aja. Ambos os filmes estrearam no 38º Festival Internacional de Cinema de Toronto. Radcliffe também se apresentou no Noël Coward Theatre na peça revival da comédia sombria de Martin McDonagh, The Cripple of Inishmaan, como o protagonista Billy Claven, pela qual ganhou o WhatsOnStage Award de Melhor Ator em Peça. Em 2015, Radcliffe estrelou como Igor no filme de ficção científica e terror Victor Frankenstein (2015), dirigido por Paul McGuigan e escrito por Max Landis, que foi baseado em adaptações contemporâneas do romance Frankenstein de Mary Shelley de 1818. Em 2016, ele apareceu como um vilão rico no filme de mistério/ação Now You See Me 2 (2016), e como um cadáver frequentemente móvel no filme indie de fantasia Swiss Army Man (2016).

Sendo agora uma das pessoas mais reconhecíveis do mundo, Daniel leva uma vida um tanto normal. Ele fez amigos trabalhando nos filmes de Harry Potter, que incluem seus colegas de elenco Rupert Grint e Emma Watson.