Susan Jeanne Metzger ve Donald Christian Hannah çiftinin kızı olarak Chicago'da doğdu. Donald ve Page Hannah adlarında iki kardeşi vardır. Anne ve babasının ayrılmasının ardından annesi ve annesinin evlendiği emlakçı Jerrold Wexler'la büyüdü. Üvey kardeşi Tanya Wexler da yönetmenlik yapmıştır. Güney California Üniversitesi'ni bitiren Hannah, gençliğinde drama ve baleyle de ilgilendi.
İlk sinema rolü, Brian De Palma'nın 1978 yapımı The Fury filmindeki 1982 yapımı Ridley Scott filmi Blade Runner'daki replikant Pris rolüyle beğeni kazandı. Ron Howard fantastik filmi Splash'teki (1984) denizkızı rolüyle popülaritesi arttı. Bu film sayesinde Saturn Ödülünü kazandı. 80'lerde The Pope of Greenwich Village, High Spirits, Wall Street gibi başka filmlerde de oynadı.
Hannah, 2003'te Quentin Tarantino'nun Kill Bill filmlerinde suikastçi Elle Driver rolünde yeniden adını duyurdu. 2. filmindeki bir dövüş sahnesiyle en iyi dövüş dalında MTV Film Ödülü'nü kazandı. Ayrıca 2. filmdeki performansı ona En İyi Yardımcı Oyuncu dalında bir başka Saturn Ödülü kazandırdı.
Daryl Hannah hiç evlenmedi. Ancak John F. Kennedy Jr., Jackson Browne ve Neil Young gibi tanınmış isimlerle uzun süreli birliktelikler yaşamıştır.
Daryl Hannah, sol el işaret parmağının bir kısmını çocukken geçirdiği bir kaza sonucu kaybetmiştir. Bu nedenle bazı filmlerinde protez parmak takmıştır. Öte yandan Hannah agorafobi (açık alanda kalma fobisi) sahibidir, bu durumun oyunculuk kariyerini etkilememesi için uzun yıllar bu gerçeği saklamıştır.