Дарья Михайлова родилась 22 февраля 1965 года в Москве, на Сретенке. Ее родители, Дмитрий Михайлов и Наталья Филиппова, окончили Щепкинское училище. Отец некоторое время работал актером, затем - режиссером на Центральном телевидении. В 1977 году он эмигрировал в Америку и работал там театральным режиссером. В 1983 году он скончался. Мама тоже стала актрисой, работала в театре «Бенефис».
Когда Даше было десять лет, в ее класс пришли представители «Мосфильма», чтобы просмотреть девочек на главную роль в фильме Геннадия Шумского «Голубой портрет». Они выбрали Михайлову, которая и дебютировала в картине. Буквально через год ее пригласили для съемок в ленте Ильи Авербаха «Объяснение в любви». Чуть позднее она поучаствовала и в фильме «Похищение «Савойи». В школе Даша очень много снималась. К выпускному за ее хрупкими плечами было восемь разножанровых картин, а лучшей работой можно назвать главную роль в фильме Глеба Панфилова «Валентина».
После окончания школы Дарья Михайлова решила поступать во ВГИК. Успешно преодолев предварительные туры, она оробела, когда увидела, что последний экзамен принимает сам Сергей Бондарчук. Даша не справилась с волнением и не прошла на курс. На следующий день Дарья Михайлова забрала документы и отнесла их в Щукинское училище. И с легкостью поступила, попав на курс Т.К.Коптева.
В 1985 году окончила Театральное училище им. Б.В.Щукина и пришла на работу в театр имени Евгения Вахтангова. И, конечно же, продолжила свою кинокарьеру. На протяжении примерно десяти лет она часто снималась. Лучшими ее работами стали картины по классическим произведениям русской литературы: «Проделки в старинном духе» (по мотивам ранних рассказов А.Н.Толстого), «Без солнца» («На дне» М.Горького), «Бесы» (по одноименному роману Ф.Достоевского).
В конце 90-х годов Дарья практически отошла от кино и сосредоточилась на театре. В 1998 поставила спекталь «Дело №…» по мотивам романа Ф. М. Достоевского «Братья Карамазовы».
В 2000-х Дарья стала возвращаться в кино. Участвовала в картинах «Эскиз на мониторе», «Небо и земля», «Театральный Блюз», «Приключения мага», «Ландыш серебристый-2», «Пятый ангел», «Апокриф: музыка для Петра и Павла», «Две судьбы-2», «Адъютанты любви» и др.
Актриса театра «Школа современной пьесы».
Преподает актёрское мастерство в Театральном училище имени Б. В. Щукина.
Семейное положение
Первым супругом был Максим Суханов, яркий театральный и киноактер, получивший известность благодаря съемкам в картине «Страна глухих». В том браке у Дарьи родилась дочка Василиса. С бывшим мужем Дарья после развода сохранила нормальные отношения.
С 1998 года по 2010 год муж Дарьи — актёр Владислав Галкин (1971—2010), общих детей у них не было. Официально развестись они не успели, развод был перенесен на март.