Nonostante la sua giovane età, Dane DeHaan ha lavorato per il cinema e la televisione ed è già uno degli attori più popolari e ricercati delal sua generazione.
DeHaan ha da poco ultimato le riprese del film indipendente Tulip Fever, diretto da Justin Chadwick, accanto ad Alicia Vikander, Christoph Waltz, Zach Galifianakis e Jack O'Connell. Ambientato nel XVII secolo, il film racconta la storia d'amore (segreta) tra un pittore (DeHaan) e una giovane donna sposata (Vikander) di cui il marito (Waltz) gli ha commissionato il ritratto.
Di recente lo abbiamo visto nel film d'azione The Amazing Spider-Man 2 - Il potere di Electro, nel ruolo di Harry Osbourne, accanto a Andrew Garfield, Emma Stone e Jamie Foxx. Diretto da Marc Webb, il film è uscito nelle sale il 2 maggio del 2014 e fino ad oggi ha incassato 694 milioni di dollari in tutto il mondo.
L'estate scorsa, DeHaan ha interpretato accanto a Aubrey Plaza la commedia horror Life After Beth - L'amore ad ogni costo. Diretto da Jeff Baena e presentato al Sundance Film Festival nel 2014, il film racconta la storia di Zach (DeHaan), un ragazzo che continua a frequentare la sua ragazza Beth (Plaza) dopo che è morta ed è diventata una zombie.
Nel 2013, DeHaan è stato candidato a un Gotham Award e allo Hamptons International Film Festival nella categoria "Miglior rivelazione", per il suo ruolo in Giovani ribelli - Kill Your Darlings, un film sulla beat generation. Diretto da John Krokidas e molto apprezzato dalla critica, il film è liberamente ispirato alla vita del poeta Allen Ginsberg (Daniel Radcliffe). DeHaan interpreta Lucien Carr, amico anticonformista e turbolento di Ginberg, e il film racconta la storia inedita di un delitto del 1944 che vede coinvolti a diverso titolo anche il giovane Allen Ginsberg, Jack Kerouac (Jack Huston) e William S. Burroughs (Ben Foster). Presentato in anteprima al Sundance Film Festival, il film è uscito nelle sale il 16 ottobre 2013 ed è stato proiettato al Toronto International Film Festival, con grande successo di critica. Sempre nel 2013 DeHaan è apparso in Metallica: Through The Never, un documentario diretto da Nimrod Antal. Dehaan interpreta un giovane assistente dello staff a cui viene affidata una missione delicata e urgente durante il concerto della band.
Sempre nel 2013, DeHaan ha interpretato il film Come un tuono di Derek Cianfrance (Blue Valentine), accanto a Ryan Gosling, Eva Mendes e Bradley Cooper. Nel film - inserito tra le dieci migliori pellicole del 2013 dalla National Board of Review - DeHaan era il figlio di Gosling, Jason.
Nel 2012, Dane ha interpretato il film Lawless di John Hillcoat (The Road), accanto a Shia LaBeouf, Tom Hardy, Jason Clark, Gary Oldman e Guy Pearce. Ambientato nella Virginia della depressione, il film segue tre fratelli che fanno parte di una banda di produttori illegali di alcolici. Lawless è uscito nelle sale il 29 agosto 2012.
Sempre nel 2012, DeHaan ha interpretato Chronicle, un film campione d'incassi in cui tre liceali (DeHaan Michael B. Jordan e Alex Russell) sviluppano superpoteri in seguito a una scoperta segreta, e si ritrovano a dover fare i conti con i loro lati più oscuri.
DeHaan si è imposto per la prima votla all'attenzione del pubblico e della critica nella terza stagione della popolare serie tv della HBO In Treatment, in cui interpretava il personaggio di Jesse, accanto a Gabriel Byrne. Per quel ruolo ha ottenuto recensioni entusiastiche sia da Variety che dal Chicago Sun Times.
Nel 2010, DeHaan ha vinto un Obie Award per il suo ruolo nella produzione off-Broadway di The Aliens, per la regia di Annie Baker. La pièce ha ricevuto l'ambito riconoscimento del New York Times che l'ha nominata "Commedia dell'anno". DeHaan aveva esordito a Broadway nel 2008, in American Buffalo di David Mamet.
Tra i suoi altri titoli per il cinema e la televisione ricordiamo anche Lincoln di Steven Spielberg, Devil's Knot - Fino a prova contraria, True Blood, Stormy Weather, Woodrow Wilson, e Jack & Diane di Bradley Rust Gray.
DeHaan ha iniziato la sua carriera cinematografica in un film del 2011, Amigo di John Sayles, il regista due volte candidato all'Oscar.
Laureato presso la University of North Carolina School of the Arts, attualmente risiede a New York.