Fils du comédien de théâtre allemand Hanno Brühl et d'une professeur espagnole, Daniel Brühl naît à Barcelone et passe son enfance aux côtés de son frère et de sa sœur à Cologne. Il vit actuellement à Berlin.
Outre l'allemand, il parle couramment le catalan, l'espagnol, l'anglais et le français. Il a également des notions de japonais.