Его отец был революционером, участником Народной воли, писателем. Иван Павлович Ювачёв был знаком со Львом Толстым, Антоном Чеховым и др. В 1883 году за соучастие в народовольческом терроре он был привлечен к суду, провел четыре года в одиночной камере и более десяти лет на каторге, где пережил религиозное обращение: наряду с мемуарными книгами «Восемь лет на Сахалине» (1901) и «Шлиссельбургская крепость» (1907) он опубликовал мистические трактаты «Между миром и монастырем» (1903), «Тайны Царства Небесного» (1910). После ссылки служил во флоте морским офицером, затем ревизором.

Мать Хармса имела дворянское происхождение, заведовала в 1900-е годы приютом для бывших каторжанок в Петербурге. После революции Надежда Ивановна Ювачёва (Колюбакина) стала кастеляншей в Барачной больнице имени С.П. Боткина.

В 1915-1918 годах Даниил учился в привилегированном Главном немецком училище святого Петра в Петрограде (Петришуле).

В 1922-1924 годах – во 2-й Детскосельской единой трудовой школе, бывшей гимназии в Царском Селе, где директором и преподавателем русской словесности была его тетя Наталья Колюбакина.

В 1924-1926 годах проходил обучение в Первом Ленинградском электротехникуме, откуда был отчислен за «слабую посещаемость и неактивность в общественных работах».

В начале 1920-х годов Даниил Ювачев выбрал себе псевдоним «Хармс», который постепенно настолько «прирос» к нему, что превратился в часть фамилии. В 1930-е годы, когда всем советским гражданам выдали паспорта, он приписал к своей фамилии через дефис вторую часть, так что получилось «Ювачев-Хармс».

Псевдоним «Хармс» исследователями трактуется как «обаяние», «чары» (от французского charm), как «вред» и «несчастье» (от английского harm) и как «чародей».

Кроме основного псевдонима Даниил использовал еще около 30 псевдонимов – Чармс, Гармониус, Шардам, Дандан, а также Иван Топорышкин, Карл Иванович Шустерлинг и др.

Стихи он начал писать во время учебы в школе, позже избрал поэзию своей основной профессией.

Самое раннее из сохранившихся стихотворений Хармса «В июле как-то лето наше…» относится к 1922 году.

В 1928 году Хармс стал участником литературной группы Объединения Реального Искусства (ОБЭРИУ), в которую входили поэты Александр Введенский, Николай 3аболоцкий и другие, использовавшие приемы алогизма, абсурда, гротеска. На организованном объединением вечере «Три левых часа» гвоздем программы стала постановка пьесы Хармса «Елизавета Бам».

В этом же году писатель Самуил Маршак привлек Хармс к работе в ленинградском отделе издательства детской литературы «Детгиз». До конца 30 – годов Хармс работал с детскими изданиями «Ёж», «Чиж», «Сверчок», «Октябрята». Он писал рассказы, стихотворения, придумывал головоломки, забавные комментарии к рисункам. В 1928 – 1931 годах Хармс стал автором девяти детских книг с иллюстрациями, среди них «Иван Иваныч Самовар», «Иван Топорышкин», «Веселые чижи» (в соавторстве с Маршаком), «Врун», «Озорная пробка» и другие. На «Озорную пробку» в период с 1951 по 1961 г. был наложен цензурный запрет.

В декабре 1931 года Хармс, Введенский, Бахтерев были арестованы по подозрению в антисоветской деятельности. Хармс был приговорен к заключению на три года, что было в 1932 году заменено ссылкой в Курск, куда его сопроводили вместе с Введенским. В 1932 году ему удалось вернуться в Ленинград, где он продолжил сотрудничать с журналами «Еж» и «Чиж», опубликовал вольный перевод повести немецкого поэта Вильгельма Буша «Плих и Плюх».

В 1934 году Хармс был принят в Союз писателей СССР. Он начал работу над философским трактатом «Существование», который не был завершен.

В марте 1937 года в журнале «Чиж» было опубликовано стихотворение «Из дома вышел человек», повествующее о том, как в СССР человек вышел из дома и бесследно исчез. После этого Хармса перестали печатать и в детских изданиях.

Тем не менее Хармс не прекращает писать. Он создаёт свои главные произведения – цикл рассказов «Случаи», повесть «Старуха», а также огромное количество небольших рассказов, стихотворений, сценок в прозе и стихах.

Осенью 1939 года Хармс симулирует психическое заболевание, лежит в нервно-психиатрическом диспансере Василеостровского района, где ему поставили диагноз «шизофрения».

В 1941 году Хармса арестовали за так называемые «пораженческие настроения». Писателю грозил расстрел, чтобы избежать его он симулировал психическое расстройство. Суд отправил Хармса на лечение в больницу при «Крестах».

Даниил Иванович скончался на 37 году жизни во время блокады. Жене же сначала сообщили, что писатель перевезен в Новосибирск.

В 1960 году Хармса полностью реабилитировали посмертно по ходатайству его сестры.

При жизни писателя была опубликована лишь малая часть его произведений, особенно взрослых, однако удалось сохранить архив с его рукописями. Издания Хармса стали появляться в 70-х годах за границей. В СССР в 1988 году был опубликован «Полет в небеса». В 90-х годах вышло собрание сочинений Хармса, теперь его произведения регулярно выпускаются издательствами.

На доме Хармса в 2005 году размещена памятная доска, на которой изображен портрет писателя, строка из его стихотворения и памятная надпись. Его именем назвали астероид, улицу в Петербурге. Также учреждена литературная премия Хармса. Его произведения были экранизированы более двадцати раз, о жизни Даниила Ивановича снято пять фильмов, как документальных, так и художественных. Кроме того, по его произведениям в российских театрах проходят театральные постановки: спектакли, балет и опера.