Актриса Дарья Мороз родилась 1 сентября 1983 года в Ленинграде в семье режиссера Юрия Мороза и актрисы Марины Левтовой. Имеет украинские корни по отцовской линии и еврейские – по материнской. В детстве занималась гимнастикой, фигурным катанием и рисованием, в старших классах собиралась поступать в МГИМО, но к окончанию школы желание стать актрисой все же пересилило. Мороз поступила в Школу-студию МХАТ, актерский факультет которой окончила в 2003 году.
Дебют Дарьи Мороз в кино состоялся, когда она была младенцем, — в фильме 1984 года «Милый, дорогой, любимый, единственный…». Будучи школьницей, она сыграла в фильмах «Семьянин», «Черный квадрат», «Русский регтайм», «Кризис среднего возраста». Всего в фильмографии актрисы более 80 ролей в кино и сериалах: «Дикарка», «Дом с лилиями», «Пелагия и белый бульдог», «Дурак».
Мороз – актриса Московского художественного театра им. Чехова. Она сотрудничает с Театром наций и задействована в нескольких постановках («Гаргантюа и Пантагрюэль», «Сказки Пушкина»). Кроме того, актриса выступила в качестве продюсера и автора идеи популярного сериала Константина Богомолова «Содержанки».
Дарья Мороз дважды была замужем. С первым супругом, режиссером Андреем Томашевским, развелась из-за его нежелания заводить детей. Вторым мужем актрисы был режиссер Константин Богомолов. В 2010 году у них родилась дочь Анна, а в 2018-м брак распался. Позднее в интервью Мороз рассказывала, что сохранила хорошие отношения с бывшим супругом. По ее словам, их брак исчерпал себя еще до того, как Богомолов начал встречаться со своей будущей второй женой – телеведущей Ксенией Собчак.