Daniel Brühl, geboren am 16. Juni 1978 in Barcelona als Sohn des Regisseurs Hanno Brühl und einer spanischen Lehrerin, wuchs in Köln auf. Mit acht Jahren gewann er einen Vorlesewettbewerb und bekam anschließend beim WDR Rollen in Hörspielen. Auch als Synchronsprecher begann er zu arbeiten. Erste Auftritte als Darsteller im Fernsehen folgten, so beispielsweise in der Serie "Freunde fürs Leben" (1992) und in Roland Suso Richters TV-Film "Svens Geheimnis" (1994). Für kurze Zeit spielte er auch in der Daily Soap "Verbotene Liebe" in der ARD ein Straßenkind.

Nach seinem Abitur konzentrierte sich Daniel Brühl ganz auf die Schauspielerei. Neben einigen weiteren Fernsehrollen folgte 1999 sein erster Kinofilm "Schlaraffenland" unter der Regie von Friedemann Fromm. Von da an war er hauptsächlich in Hauptrollen zu sehen und wurde schnell zu einem der jungen Stars des deutschen Kinos. So spielte er in Marco Petrys "Schule" (2000) einen von drei Abiturienten, die noch einiges erleben wollen, bevor der Ernst des Lebens beginnt, in Benjamin Quabecks "Nichts bereuen" (2001) einen Zivildienstleistenden in Liebesnöten. Für diese Rolle wurde er mit dem "New Faces Award" ausgezeichnet, mit Jessica Schwarz, seiner Partnerin im Film, war Brühl nach den Dreharbeiten bis 2006 liiert.

In "Das weiße Rauschen" (2001) von Hans Weingartner verkörperte er äußerst sensibel einen an Schizophrenie erkrankenden jungen Mann. Für diese Darstellung und seine Leistungen in "Nichts bereuen" und Zoltan Spirandellis "Vaya Con Dios" wurde er 2002 mit dem Bayerischen Filmpreis und dem Deutschen Filmpreis ausgezeichnet. Einen weiteren deutschen Filmpreis sowie den Europäischen Filmpreis erhielt er im folgenden Jahr für Wolfgang Beckers immens erfolgreiche Wende-Komödie "Good Bye, Lenin" (2003), in der er seiner ans Bett gefesselten Mutter, gespielt von Katrin Saß, mit allen erdenklichen Tricks das Ende der DDR verheimlicht. In Züli Aladags "Elefantenherz" verkörperte er einen Boxer, der ganz nach oben will.

Nach Rollen in dem tragisch-romantischen Schülerdrama "Was nützt die Liebe in Gedanken" von Achim von Borries, für den er den Publikumspreis beim Europäischen Filmpreis 2004 gewann, und Michael Kliers getragenem "Farland" (beide 2004) folgte mit "Die fetten Jahre sind vorbei", wieder unter der Regie von Hans Weingartner, ein weiterer Höhepunkt seiner Karriere. Die Rolle des Amateur-Revolutionärs und unfreiwilligen Entführers Jan in ihrer Mischung aus Geradlinigkeit und Idealismus, Naivität und Energie ist für viele von Brühls Rollen typisch – und brachte ihm eine weitere Nominierung für den Europäischen Filmpreis ein.

In den folgenden Jahren arbeitete Brühl zunehmend in internationalen Produktionen, so in Charles Dances romantischem Drama "Ladies in Lavender" ("Der Duft von Lavendel", 2004) an der Seite von Judi Dench und Maggie Smith, in Christian Carions Film über den "Weihnachtsfrieden" im Grabenkrieg von 1914, "Merry Christmas" (2005), und in der Titelrolle als Anarchist und Bankräuber im spanischen Erfolgsfilm "Salvador (Puig Antich)" ("Salvador – Kampf um die Freiheit", 2006), für den er in Spanien mit Preisen überhäuft wurde und unter anderem einen Goya als Bester Hauptdarsteller erhielt. Er spielte außerdem in Paul Greengrass' Kassenhit "The Bourne Ultimatum" ("Die Bourne Verschwörung", 2006) und Julie Delpys "Zwei Tage Paris" (2007).

In Deutschland war er 2006 in Sebastian Schippers "Ein Freund von mir" (2006) an der Seite von Jürgen Vogel zu sehen und als einer der Zauberlehrlinge und Freund des Titelhelden in Marco Kreuzpaintners Otfried-Preußler-Verfilmung "Krabat" (2008). 2009 sah man Brühl in einer ganzen Reihe weiterer prestigeträchtiger Produktionen, darunter das Zweite-Weltkriegs-Drama "Inglourious Basterds" von Quentin Tarantino, Julie Delpys Historienfilm "Die Gräfin" und Alain Gsponers Gesellschaftskomödie "Lila, Lila".

Von einer ungewohnt unsympathischen Seite zeigte er sich in Leander Haußmanns "Dinosaurier - Gegen uns seht ihr alt aus!", in dem er einen skrupellosen Banker verkörperte, der eine Rentnerin um ihr Haus bringt. Ende 2010 gehörte er zum hochkarätigen Ensemble von Lars Kraumes düsterem Gesellschaftsdrama "Die kommenden Tage".

Eine Rolle, die ihm förmlich auf den Leib geschrieben zu sein schien, spielte er in "Der ganz große Traum", der im Februar 2011 in den deutschen Kinos startet: Basierend auf einer wahren Geschichte gab er darin den idealistischen Lehrer Konrad Koch, der im Jahr 1874 dazu beitrug, den Fußballsport in Deutschland bekannt und populär zu machen.

Im gleichen Jahr spielte er in der international besetzten Generationenkomödie "Und wenn wir alle zusammenziehen?" einen Ethnologiestudenten, der den Alltag in einer Senioren-WG erforschen will. In dem spanischen Science-Fiction-Drama "Eva" ("Eva – Gefühle kann man nicht programmieren", 2011) sah man ihn dann als genialischen Programmierer, der einen menschenähnlichen Roboter entwickeln soll. Kleinere Rollen hatte Brühl als Priester in dem spanischen Horrorfilm "Intruders" (2012), als Großstadt-Fee in Julie Delpys exzentrischer Komödie "2 Tage New York" (FR/DE 2012) und als Sohn eines berühmten Roulettespielers in der spanischen Produktion "Los Pelayos" (2012).

2013/2014 wirkte er in zwei aufwändigen Co-Produktionen mit: So gehörte er neben Philip Seymour Hoffman und Rachel McAdams zum Ensemble von Anton Corbijns John-Le-Carré-Verfilmung "A Most Wanted Man" (2014) und gibt in Ron Howards Rennfahrer-Drama "Rush – Alles auf Sieg" (USA/GB/DE 2013) den legendären Niki Lauda. Für diese Rolle erhielt er in den USA Nominierungen als Bester Darsteller in einer Nebenrolle bei den Golden Globe Awards, den Critics’ Choice Movie Awards und den Screen Actors Guild Awards; in England wurde er für den British Academy Film Award nominiert. 2013 stand er auch für den neuen Film von Wolfgang Becker vor der Kamera: In "Ich & Kaminski" (Kinostart 2015) verkörperte Brühl einen zynischen Journalisten, der mit einem greisen Künstler zu einer Reise quer durch Europa aufbricht.

Auf dem Toronto International Film Festival feierte im September 2015 Brühls nächster Film Premiere: In dem preisgekrönten Thriller "Colonia Dignidad – Es gibt kein Zurück" (DE/LU/FR) spielte er einen Studenten, der 1973 in der berüchtigten Sekte Colonia Dignidad in Chile festgehalten wird. Auch in den nächsten Jahren sah man Brühl in einer Reihe internationaler (Ko-)Produktionen. So etwa als Gastronom in dem Sterneküchen-Drama "Burnt" ("Im Rausch der Sterne", US 2015) mit Bradley Cooper, als Kommissar in der NS-Widerstandsgeschichte "Jeder stirbt für sich allein" (DE/GB/FR) mit Emma Thompson und Brendan Gleeson, als Schurke Zemo in "The First Avenger: Civil War" (US/DE 2016) und als Zoologe Lutz Heck in dem Holocaust-Drama "The Zookeeper’s Wife" (US 2017) mit Jessica Chastain.

Außerdem spielte er von 2018 bis 2020 in der US-Serie "The Alienist" ("Die Einkreisung") die Hauptrolle eines Psychologen, der im New York des Jahres 1896 in einer Mordserie an männlichen Prostituierten ermittelt. Für diese Rolle wurde er 2019 zum zweiten Mal für den Golden Globe nominiert.

Im Wettbewerb der Berlinale 2021 stellte Brühl sein Regiedebüt vor: Die Tragikomödie "Nebenan" erzählt von einem Schauspieler (Brühl), der dank einer Rolle in einem Superheldenfilm kurz vor dem internationalen Durchbruch steht; direkt vor seiner Abreise gerät er jedoch in einer Eckkneipe in Berlin-Prenzlauer Berg mit einem vom Leben frustrierten Stammgast (Peter Kurth) in eine erbitterte Diskussion. "Nebenan" startete im Sommer 2021 in den deutschen Kinos.  

Ebenfalls 2021 sah man Daniel Brühl in der amerikanischen Superhelden-Serie "The Falcon and the Winter Soldier" erneut als Bösewicht Zemo.