Daniel Radcliffe comenzó a actuar en pequeñas producciones escolares cuando era niño. Pronto consiguió un papel en David Copperfield (1999), como el joven David Copperfield. Un par de años después, obtuvo un papel como Mark Pendel en The Tailor of Panama (2001), el hijo de Harry y Louisa Pendel (Geoffrey Rush y Jamie Lee Curtis). Curtis le señaló a la madre de Daniel que él podría ser Harry Potter. Poco después, Daniel fue elegido como Harry Potter por el director Chris Columbus en la película que llegó a los cines el 16 de noviembre de 2001, Harry Potter and the Sorcerer's Stone (2001). Fue reconocido mundialmente después del estreno de esta película. Complaciendo a audiencias y críticos por igual, el rodaje de su secuela, Harry Potter and the Chamber of Secrets (2002), comenzó poco después. Apareció de nuevo como Harry en Harry Potter and the Prisoner of Azkaban (2004) dirigida por Alfonso Cuarón, y luego apareció en Harry Potter and the Goblet of Fire (2005) dirigida por Mike Newell. Poco después, terminó el rodaje de December Boys (2007) en Adelaida, Australia, la Isla Canguro y Geelong, Australia, que comenzó el 14 de noviembre de 2005 y terminó en algún momento de diciembre. El 27 de enero de 2006, asistió al South Bank Awards Show para presentar el premio "Breakthrough Artist of the Year" a Billie Piper. Daniel repitió su famoso personaje una vez más para la siguiente entrega de la serie Harry Potter, Harry Potter and the Order of the Phoenix (2007). En febrero de 2007, asumió su primer papel teatral en la obra del West End Equus, con elogios mundiales de fans y críticos por igual. También ese año, protagonizó la película para televisión My Boy Jack (2007), que se emitió el 11 de noviembre de 2007 en el Reino Unido.

Después de poner voz a un personaje en un episodio de la serie animada The Simpsons a finales de 2010, Radcliffe debutó como J. Pierrepont Finch en el revival de Broadway de 2011 How to Succeed in Business Without Really Trying, un papel que anteriormente habían interpretado los veteranos de Broadway Robert Morse y Matthew Broderick. Otros miembros del reparto incluyeron a John Larroquette, Rose Hemingway y Mary Faber. Tanto el actor como la producción recibieron buenas críticas, y USA Today comentó: "Radcliffe finalmente triunfa no eclipsando a sus compañeros de reparto, sino trabajando en concienzuda armonía con ellos, y divirtiéndose en el proceso". La actuación de Radcliffe en el espectáculo le valió nominaciones a los premios Drama Desk, Drama League y Outer Critics Circle. La producción recibió más tarde nueve nominaciones a los premios Tony. Radcliffe dejó el espectáculo el 1 de enero de 2012. Su primer proyecto después de Harry Potter fue la película de terror de 2012 The Woman in Black, adaptada de la novela de 1983 de Susan Hill. La película se estrenó el 3 de febrero de 2012 en Estados Unidos y Canadá, y se estrenó el 10 de febrero en el Reino Unido. Radcliffe interpreta a un hombre enviado a lidiar con los asuntos legales de una misteriosa mujer que acaba de morir, y poco después comienza a experimentar extraños eventos del fantasma de una mujer vestida de negro. Ha dicho que estaba "increíblemente emocionado" de ser parte de la película y describió el guion como "bellamente escrito".

En 2013, interpretó al poeta estadounidense Allen Ginsberg en el drama thriller Kill Your Darlings (2013), dirigido por John Krokidas. También protagonizó la comedia romántica irlandesa-canadiense The F Word, dirigida por Michael Dowse y escrita por Elan Mastai, basada en la obra de TJ Dawe y Michael Rinaldi Toothpaste and Cigars, y luego protagonizó la película de terror de fantasía oscura estadounidense dirigida por Alexandre Aja, Horns. Ambas películas se estrenaron en el 38º Festival Internacional de Cine de Toronto. Radcliffe también actuó en el Noël Coward Theatre en la obra revival de la comedia negra de Martin McDonagh The Cripple of Inishmaan como el protagonista, Billy Claven, por la cual ganó el premio WhatsOnStage al Mejor Actor en una Obra. En 2015, Radcliffe protagonizó como Igor en la película de terror y ciencia ficción Victor Frankenstein (2015), dirigida por Paul McGuigan y escrita por Max Landis, basada en adaptaciones contemporáneas de la novela de Mary Shelley de 1818, Frankenstein. En 2016, apareció como un villano adinerado en la película de misterio y acción Now You See Me 2 (2016), y como un cadáver a menudo móvil en la fantasía indie Swiss Army Man (2016).

Siendo una de las personas más reconocibles del mundo, Daniel lleva una vida algo normal. Ha hecho amigos trabajando en las películas de Harry Potter, que incluyen a sus coprotagonistas Rupert Grint y Emma Watson.