Claire Catherine Danes jest najmłodszym dzieckiem Carli i Chrisa Danesów. Ma starszego o 6 lat brata, który jest prawnikiem. Jej mama jest malarką i nauczycielką, a tata konsultantem komputerowym. Rodzice od najmłodszych lat zachęcali ją do pogłębiania artystycznych zainteresowań. W wieku 6 lat zaczęła uczyć się tańca nowoczesnego. Mając 9 lat brała lekcje aktorstwa w
Lee Strasberg Theater and Film Institute. Natomiast w 6 i 7 klasie uczęszczała do Professional Performing Arts School w Nowym Jorku (Nowy Jork, USA).
Karierę rozpoczęła w off-broadwayowskich przedstawieniach takich jak: "Happiness", "Punk Bullet" i "Kids on Stage". W wieku 11 lat zadebiutowała w filmie "
Dreams of Love". W telewizji pojawiła się m.in. w "
Prawo i porządek", "
No room for Opal", "
Lifestories: Families in Crisis", czy "
Dziecięcym ogrodzie poezji". Po raz pierwszy została dostrzeżona grając Angelę Chase w serialu "
Moje tak zwane życie". Za tę rolę otrzymała Złoty Glob i nominację do Emmy. W tym samym czasie wystąpiła u boku
Susan Sarandon,
Winony Ryder i
Gabriela Byrne'a w "
Małych kobietkach". Od tego momentu pojawiała się w wielu różnych filmach, ale prawdziwe uznanie i sławę przyniosła jej główna rola żeńska w szekspirowskim dramacie "
Romeo i Julia"
Baza Luhrmana u boku
Leonarda DiCaprio. W następnych latach można ją było zobaczyć w "
Drodze przez piekło"
Olivera Stone'a czy "
Zaklinaczu deszczu"
Francisa Forda Coppoli.
W 2000 roku rozpoczęła studia psychologiczne na Uniwersytecie Yale w New Haven (Connecticut, USA), które przerwała po dwóch latach. W 2002 zagrała w "
Ucieczce od życia" oraz niewielką rolę w "
Godzinach". Od tego czasu pojawia się w coraz bardziej zróżnicowanym repertuarze. 2007 rok przyniósł jej role w filmach "
Wieczór" i "
Gwiezdny pył" u boku
Meryl Streep,
Glenn Close,
Michelle Pfeiffer,
Roberta De Niro i
Marka Stronga. W 2010 zagrała tytułową postać w telewizyjnym obrazie "
Temple Grandin", za którą otrzymała Złoty Glob, Emmy, nagrodę Amerykańskiej Gildii Aktorów Filmowych oraz Satelitę. Rok później dołączyła do obsady serialu "
Homeland", wcielając się w Carrie Mathison. Rola ta przyniosła jej Złote Globy, statuetki Emmy, nagrodę Critics’ Choice Television oraz Satelity.