Nach dem Besuch der Privatschule, an der auch sein Vater unterrichtete, studierte Dan Brown Englisch und Spanisch am Amherst College in Massachusetts (USA) und später Kunstgeschichte in Sevilla.
Im Anschluss an seinen Hochschulabschluss brachte er sich das Komponieren bei und startete seine Karriere als Sänger und Liedermacher. Zunächst komponierte er Kinderlieder und später Musik für Erwachsene. In dieser Zeit lernte er auch seine Frau Blythe kennen. Nachdem er der Musik den Rücken gekehrt hatte, arbeitete Dan Brown als Englisch- und Spanischlehrer.
Ab Mitte der 1990er widmete er sich schließlich vermehrt dem Scheiben und veröffentlichte einige Bücher, die er gemeinsam mit seiner Frau bewarb. Der Erfolg seiner Werke trat aber erst ab 2003 mit dem Roman The Da Vinci Code (Doubleday Group) ein, der über zwei Jahre den ersten Platz der New York Times Bestseller-Liste belegte. Das Buch sorgte weltweit für Furore und wurde aufgrund der kritischen Inhalte im Hinblick auf die katholische Kirche in einigen Ländern verboten.
Im Jahr 2004 erklommen seine beiden Titel Sakrileg und Illuminati auch die Bestseller-Listen in Deutschland und wurden zu den Jahresbestsellern in der Kategorie Hardcover und Taschenbuch. Mit seiner Robert Langdon Buchreihe, die durch ihre Mischung aus Action, Wissenschaft und Geschichte besticht, beherrscht er seither die internationalen Bestsellerlisten.
Dan Brown lebt mit seiner Frau, einer Kunsthistorikerin, in Neuengland.