Carrière au cinéma
En 1942, il tourne dans Les Cadets de l’Océan de Jean Dréville avec Mouloudji. En 1949, Jacques Becker donne un rôle à Daniel Gélin dans Rendez-vous de juillet qui l'impose comme acteur de premier plan. Le film met en scène les rêves de la jeunesse dans le Saint-Germain-des-Prés de l'après-guerre. Il enchaîne alors les premiers rôles, son regard sombre surmonté de sa mèche romantique deviennent célèbres dans le cinéma français. Il tourne avec tous les grands réalisateurs, dont Max Ophüls pour La Ronde (1950) au côté de Gérard Philipe. Il s'essaye à des rôles qualifiés d'existentialistes par la critique, comme dans l'adaptation cinématographique des Mains sales de Jean-Paul Sartre (Fernand Rivers, Simone Berriau, 1951). En 1952, il met en scène Les Dents longues qu'il interprète avec Danièle Delorme. Ses apparitions à l'écran deviennent exceptionnelles mais remarquées, comme dans L'Homme qui en savait trop (1955) ou Paris brûle-t-il ? (1965) de René Clément. Avec la Nouvelle Vague, Daniel Gélin connaît sa traversée du désert : les metteurs en scène refusent de lui faire confiance sur le seul crédit du vedettariat. Il se consacre alors au théâtre. Il renoue avec le cinéma dans les années 1970 et 1980 en jouant des seconds rôles. Le nouveau public français, qui ignore souvent la vedette qu'il était dans les années 1950, apprécie chacune de ses apparitions. Ces personnages de deuxième plan qu'interprète Daniel Gélin n'ont plus rien à voir avec les jeunes premiers romanesques et tourmentés de ses débuts. Il campe désormais des hommes blasés et fatigués par l'existence, à l'instar du cynique docteur de La Vie est un long fleuve tranquille (1987) d'Etienne Chatiliez. Premier ou second rôle, Daniel Gélin, acteur incontournable du cinéma français, figure au générique de plus de cent dix films.

Autres activités
Depuis les années 1940, Daniel Gélin s'illustre sur les planches.
Il est l'auteur d'un ouvrage autobiographique, Deux ou trois vies qui sont les miennes. Passionné de jardinage, il publie plusieurs ouvrages de botanique, ainsi que des poèmes.
A la télévision, Daniel Gélin interprète de nombreux téléfilms depuis les années 1960.