Во всех своих ранних автобиографиях Д. А. Герман (Гранин) указывал датой рождения 1 января 1919 года, а местом — город Волынь Курской губернии. Однако такого города в Курской области нет, есть село Волынка Рыльского района. Отец будущего писателя Александр Данилович Герман служил приказчиком по лесной части у разных хозяев, а с 5 марта 1918 года работал десятником по лесозаготовкам при Петроградском гороткомхозе[5], мать Анна Захарьевна (в некоторых источниках её называют Анной Бакировной)[6] была домохозяйкой.
В 1935 г. Д. Герман закончил 10 классов 15-й средней школы Смольнинского района гор. Ленинграда на Моховой ул., 33[6]. Полгода работал шофёром, а затем поступил в Ленинградский электротехнический институт им. Ульянова-Ленина на специальность «электрические станции». Однако к четвёртому курсу (сентябрь 1938 г.) эту специальность в институте ликвидировали, и Герман перевёлся на 4-й курс Ленинградского индустриального института (с 1940 г. Ленинградский политехнический институт, ЛПИ). Его он окончил 23 июня 1940 г. по специальности «гидроэлектрические станции», с квалификацией инженера-электрика, и получил распределение на Свирскую ГЭС № 9. Но по распределению не поехал, устроившись на Кировский завод старшим инженером экспериментальной группы электросилового цеха. Был избран заместителем секретаря комитета комсомола, выступал со статьями на страницах многотиражки[7]. Одновременно учился в заочной аспирантуре ЛПИ.
Незадолго до начала войны, 5 июня 1941 г., Герман подал заявление на вступление в кандидаты ВКП(б), а 5 июля 1941 г. был принят в партию решением общего собрания парторганизации электросилового цеха[5] (при этом в наградном листе указывалось, что является членом ВКП(б) с 1940 года).
В июле 1941 года Д. Герман добровольно вступил в ряды формируемой 1-й Ленинградской стрелковой дивизии народного ополчения и был назначен инструктором по комсомолу политотдела дивизии в звании старшего политрука. Первые бои дивизия приняла 11 июля 1941 года. Незадолго до смерти Гранин в интервью изданию «Фонтанка» утверждал, что в Красную армию он записался добровольцем, поступил в ряды действующей армии рядовым, а поскольку был при политотделе, его считали политруком[8].
Во время отступления начального периода войны Герману (с его слов) пришлось покомандовать 347-м стрелковым полком в составе дивизии, заменив полковника И. И. Лебединского, получившего тяжёлое ранение, однако через два дня покинул линию фронта вместе с подчинёнными, описав это так: «17 сентября 41-го мы просто ушли в Ленинград с позиций с мыслью: „Всё рухнуло!“ Я, помню, сел на трамвай, приехал домой и лёг спать. Сестре сказал: „Сейчас войдут немцы — кинь на них сверху гранату (мы на Литейном жили) и разбуди меня“»[9]. Затем, 18 сентября 1941 года, (опять же со слов самого Д. Гранина) его, явившегося в Штаб народного ополчения, направили комбатом в отдельный артиллерийско-пулемётный батальон под Шушары. Однако по прибытии оказалось, что в батальоне уже есть другой командир, который отправил Германа простым рядовым в пехотное подразделение. В этом качестве он якобы и провёл всю блокадную зиму, после чего его направили в танковое училище и выпустили оттуда уже офицером-танкистом на фронт.
Однако рассказанные писателем в автобиографических произведениях и интервью подробности военной службы не находят документального подтверждения. Напротив, из имеющихся документов следуют совсем другие обстоятельства участия Д. А. Германа в войне.
2 ноября 1942 года приказом войскам Ленинградского фронта № 02325/н военный комиссар 2-го отдельного ремонтно-восстановительного батальона 42-й Армии старший политрук Д. А. Герман был награжден орденом Красной Звезды. В наградном листе от 1 августа 1942 года с представлением к награде указывалось: «Тов. Герман, Даниил Александрович работая комиссаром 2 ОРВБ показал себя хорошим организатором личного состава части. Умело руководит социалистическим соревнованием в части, благодаря чего часть из месяца в месяц перевыполняет план по ремонту машин: Апрельская программа выполнена на 107,1 %; Майская — на 110,5 %; Июньская — на 115,4 % Июльская — на 120,3 %. Отлично организовал в части рационализаторскому работу, где имеет 30 человек активных рационализаторов, с которыми проводит работу и имеет до 150 рационализаторских предложений, которые этой-же частью реализуется. Благодаря инициативе масс, ремонтной базой освоено 325 остродефицитных деталей машин, которые дают возможность из месяца в месяц перевыполнять программу. Благодаря мобилизации масс, сверх программы в июле месяце изготовлено 11 походных мастерских, типа „Б“, на которых обучают людей приспособляя их работу к полевым условиям. За это время подготовил кадр по ремонту боевых машин: КВ — 6 человек, Т-34 — 3 человек, БТ-2 и БТ-5 — 16 человек, в настоящее время обученный кадр самостоятельно ремонтирует машины прибывшие с поля боя.» Одновременно в наградном листе указывалось, что в 1941 году Д. А. Герман был дважды ранен, а также то, что он уже был награжден орденом Красной Звезды (здесь же в наградном листе карандашом надписан вопрос когда и кем был награждён и пометка, что приказами по Ленинградскому фронту не награждался).
В конце жизни Гранин признавал, что его литературные произведения о войне, которые принято считать автобиографичными, содержат элементы художественного вымысла и не являются «полностью идентичными» его автобиографии. Часть официальной биографии Гранина подверг сомнению литературовед Михаил Золотоносов[10][11].
Первый литературный опыт Д. Гранина — опубликованные в 1937 году в журнале «Резец» рассказы «Возвращение Рульяка» и «Родина», посвящённые Парижской коммуне[12]. Однако после войны, с 1945 по 1950 год, его основной деятельностью была работа в Ленэнерго и научно-исследовательском институте.
В 1949 году в журнале «Звезда» был опубликован рассказ «Вариант второй», получивший положительную оценку литераторов. Тогда же по просьбе однофамильца, писателя Юрия Германа, Даниил Александрович взял себе псевдоним Гранин. С 1950 года он занимается только литературой: выходит его первая книга «Спор через океан» (1950), затем — «Ярослав Домбровский» (1951) и сборник очерков о строителях Куйбышевской ГЭС «Новые друзья» (1952).
Известность Гранину принес роман «Искатели», опубликованный в 1955 году. Тогда же его главной темой стали учёные, изобретатели, их нравственный кодекс и гражданская позиция. Этой теме посвящены романы («После свадьбы», 1958; «Иду на грозу», 1962), повести и рассказы («Собственное мнение», 1956; «Место для памятника», 1969; «Кто-то должен», 1970; «Неизвестный человек», 1989), документально-публицистические произведения на историческую тему («Размышления перед портретом, которого нет», 1968; «Повесть об одном учёном и одном императоре», 1971), биографии учёных: биолога Александра Любищева («Эта странная жизнь», 1974), физика Игоря Курчатова («Выбор цели», 1975), генетика Николая Тимофеева-Ресовского («Зубр», 1987)[13].
В 1994 году писатель попробовал себя в авантюрно-детективном жанре, написав роман «Бегство в Россию».
Знаковой для Гранина стала написанная совместно с Алесем Адамовичем «Блокадная книга» (1979), рассказывающая на документальном материале о героическом сопротивлении Ленинграда вражеской блокаде.
Гранин опубликовал ряд очерково-дневниковых сочинений о поездках в Германию, Англию, Австралию, Японию, Францию и другие страны, собранных в книгах «Неожиданное утро» (1962), «Примечания к путеводителю» (1967), «Сад камней» (1972) и др.
Писатель также рассуждал о судьбах литературы в эссе о Пушкине («Два лика», 1968; «Священный дар», 1971; «Отец и дочь», 1982), Достоевском («Тринадцать ступенек», 1966), Льве Толстом («Герой, которого он любил всеми силами своей души», 1978) и других русских классиках.
В последние годы Гранин посвятил себя мемуарам — «Причуды моей памяти» (2009), «Всё было не совсем так» (2010), выпустив также романы «Мой лейтенант» (2011) и «Заговор» (2012).
В 1962 году вступил в Союз писателей. Секретарь, с 1965 года — второй секретарь, в 1967—1971 годах — первый секретарь Ленинградского отделения СП РСФСР.
Избирался народным депутатом СССР (1989—1991). В 1993 году подписал «Письмо сорока двух».
Был членом редакционной коллегии журнала «Роман-газета». Инициировал создание ленинградского общества «Милосердие».
Президент Общества друзей Российской национальной библиотеки; председатель правления Международного благотворительного фонда им. Д. С. Лихачёва, член Всемирного клуба петербуржцев.
В возрасте 95 лет в 2014 году выступил в немецком Бундестаге перед депутатами и канцлером о блокаде Ленинграда и войне[14].
В интервью Ксении Собчак в апреле 2014 года Гранин прокомментировал события на Украине[15] (в частности, в Крыму)[16]. По словам писателя, цитируемым «Радио Свобода»[16], его отталкивает «огромное количество вранья и лжи», среди которого живёт современное российское общество. В том же интервью он назвал «абсурдом сегодняшнего дня» произошедшие события, связанные с Крымом, и последовавшее за ними ухудшение отношений с Украиной. Гранин заявил, что передача полуострова Хрущёвым воспринималась как «незаконный, абсурдный и просто возмутительный поступок», но возвращение Крыма его не обрадовало[17]. «Не такой ценой…» — подытожил писатель[16].
В интервью журналисту «Новой газеты» от февраля 2014 года Гранин охарактеризовал В. В. Путина как «слишком недоверчивого, в чём-то жестокого человека со своей картиной мира». По мнению писателя, Путин всегда был таким, даже несмотря на то, что в одном из последних разговоров он мог и оттаять[16][18].
В марте 2017 года, в свете отсутствия реакции на обращение Гранина о статусе Публичной библиотеки в Петербурге от российского премьера Д. А. Медведева, прокомментировал фильм ФБК Алексея Навального «Он вам не Димон»: «Медведев, очевидно, так занят своими делами, что приходится верить невероятному досье, опубликованному Алексеем Навальным»[19].
3 июня 2017 года писатель получил Государственную премию в Петербурге за вклад в развитие отечественной литературы.
В конце июня 2017 года состояние здоровья Д. А. Гранина стало резко ухудшаться, он был доставлен в один из госпиталей Санкт-Петербурга и подключён к аппарату искусственной вентиляции легких. В 22:00 4 июля 2017 года, на 99-м году жизни, писатель скончался.
Церемония прощания состоялась 8 июля 2017 года в Таврическом дворце. Похоронен на Комаровском кладбище под Петербургом.