Après des études secondaires au lycée Condorcet, il milite d'abord aux Jeunesses socialistes, puis adhère en 1924 à la SFIO (Section française de l'Internationale ouvrière). En 1928, il rejoint le Parti communiste français et collabore au journal L'Humanité.
Durant les années 1930, il voyage beaucoup et s'intéresse à la situation des travailleurs du monde entier, publiant de nombreux livres sur ce sujet : « Les Chemins de fer français » (1932), « La France coloniale » (1935) ou encore « Les Ouvriers de l'Europe » (1937).
Lors de la Seconde Guerre mondiale, il est révoqué du Parti communiste français et s'exile en Espagne puis au Maroc. Après-guerre, il ne revient en France qu'en 1946. Il collabore alors à nouveau au journal L'Humanité mais rompt avec le PCF en 1950, critiquant notamment sa politique envers les pays du bloc de l'Est.
Il est l'un des pionniers du mouvement gaulliste et milite pour l'indépendance de l'Algérie durant la guerre d'Algérie. Il participe également à la fondation de la revue Les Temps modernes, dirigée par Jean-Paul Sartre et Simone de Beauvoir.
Dans les années 1960 et 1970, il se rapproche du mouvement maoïste français et se tourne vers le trotskisme, participant activement aux luttes étudiantes et ouvrières. Il est l'auteur de nombreux ouvrages théoriques sur le marxisme : « L'Anarchie » (1954), « Marxism and Freedom » (1967) ou encore « Les Écrits maoïstes français » (1978).
Daniel Guérin a ainsi été un écrivain et un militant politiques actifs pendant plus de soixante ans, influençant de nombreux mouvements sociaux et intellectuels en France et à l'étranger. Il a été décoré de la Légion d'honneur en 1984.