Дэйн Де Хаан родился 6 февраля 1987 года в городе Аллентаун (штат Пенсильвания, США) в семье программиста Джеффа Де Хаана и дизайнера мебели Синтии Боша. Дэйн был вторым ребенком у него есть старшая сестра, Меган.

Дэйн Де Хаан закончил школу Еммаус, а затем поступил в Университет Искусств Северной Каролины и окончил его в 2008 году.

Начал карьеру играя в спектакле «Американский Бизон» Бродвейского театра в роли дублера Хэйли Джоэла Осмента.

На телевидении Дэйн дебютировал в 2008 году, эпизодической ролью в сериале «Закон и порядок. Специальный корпус».

В 2010 году Де Хаан получил первую серьезную роль в сериале «Лечение», который был номинирован на Золотой Глобус. Партнером по сериалу стал знаменитый Гэбриел Бирн.

В 2011 году актер получает главную роль, Эндрю Детмера, в фантастическом фильме «Хроника». Получив положительные отклики у зрителей и критиков в 2012 году был приглашен на роль Крикета Пейта, в нашумевшей криминальной драме - «Самый пьяный округ в мире».

В декабре 2012 года стало известно что Дэйн Де Хаан будет участвовать в съемках второй части фильма, режиссера Марка Уэбба - «Новый Человек-Паук. Глава вторая», в роли Гарри Осборна.