Даниел Павлов Митов е роден на 4 декември 1977 г. в град София.

През 2002 г. завършва СУ „Климент Охридски”, специалност „Политология”. Участва в програмите за обмен „Маршал” на Marshall Memorial Fund (German Marshall Fund of the US), както и в „Programme des personnalites d'avenir” на френското външно министерство. Специализира „Политически умения” в Центъра за продължаващо обучение на Нов български университет (2001-2002 г.).

През 2002 г. работи в Политическата академия за Централна и Югоизточна Европа, като част от екипа на Българското училище за политика и списание „Разум”, ръководено от Светослав Малинов. През 2006 г. става член на партия Демократи за силна България (ДСБ) и изпълнителен директор на фондация „Демокрация”. Кандидатира се на частичните избори за европейски парламент през 2007 г. Поради неуспеха на ДСБ в тези избори, цялото партийно ръководство, начело с Иван Костов, подава оставка, а при избора на ново Митов се кандидатира и е избран за заместник-председател на ДСБ. На парламентарните избори през 2009 г. е кандидат за депутат и водач на пропорционалната листа на Синята коалиция в 13-и Пазарджишки избирателен район, но не успява да влезе в парламента.

От есента на 2010 г. работи за Националния демократически институт (НДИ) на САЩ първоначално в Ирак, където е програмен мениджър на Програмата за развитие и подпомагане на политическите партии.

През 2012 г. се завръща в България, но скоро след това е назначен за постоянен представител на НДИ в Брюксел. Като официален представител на НДИ работи в Либия, в Демократична Република Конго, Украйна, Йемен, Тунис и др.

Участва в създаването на ПП „България на гражданите” (2012 г.). Заедно с Прошко Прошков, Петър Николов и Христо Ангеличин Даниел Митов напуска ДСБ и се присъединява към партията Движение България на гражданите, основана от бившата еврокомисарка Меглена Кунева. Избран е за член на Националния съвет на партията и остава такъв до есента на същата година, когато поради ангажиментите си към НДИ се оттегля от политиката (както се оказва по-късно – временно).

На 6 август 2014 г. Митов е назначен от президента Росен Плевнелиев за министър на външните работи в служебното правителство на Георги Близнашки.

През същата година (от 7 ноември 2014) заема поста на министър на външните работи в правителството на Бойко Борисов.