Danielle Mitterrand s-a născut pe 29 octombrie 1924 la Verdun, fiind fiica lui Antoine Gouze, care era directorul unui colegiu, și a profesoarei Renée Flachot. Părinții ei erau conservatori și republicani, iar în 1940, pentru că Antoine Gouze refuzase să întocmească, așa cum i se ceruse, lista elevilor și a profesorilor evrei din școala sa, a fost demis de guvernul de la Vichy.
Ambii erau adepții învățământului public și s-au opus ideii școlilor private, astfel că Danielle a fost înscrisă ca internă la o școală gimnazială din Lyon, a urmat apoi cursurile Colegiul de fete Broussais din Dinan și mai târziu a fost singura elevă a liceului de băieți pe care tatăl ei îl conducea. În 1941 a picat la foarte seriosul examen de bacalaureat francez, însă a promovat anul următor.
În perioada 1940-1942, familia Gouze a adăpostit frecvent în locuința sa mai mulți membri ai rețelei de rezistență din zonă, inclusiv pe liderul acesteia, Henri Frenay. Danielle Gouze s-a alăturat Rezistenței franceze la vârsta de șaptesprezece ani, devenind agent de legătură, la fel ca și sora ei mai mare, Christine, care era un adevărat factor poștal pentru Mișcarea Națională a Prizonierilor de Război și Deportaților, ambele fete dovedind un curaj extraordinar în misiunile care le erau încredințate de luptătorii din mișcarea de Rezistență.
La începutul anului 1944 Christine l-a introdus în rețea pe “François Morland” (numele de cod al lui François Mitterrand), care conducea la acea vreme o rețea similară la Paris, dar fusese nevoit să fugă din capitală în Burgundia. Danielle a fost cea care l-a ajutat, dându-se drept iubita lui, pentru a înșela vigilența Gestapo-ului. Realitatea a bătut însă scenariul filmului. Cei doi au primit o misiune comună, au călătorit cu trenul pentru a o îndeplini, iar când au ajuns la destinație, tinerii erau îndrăgostiți unul de celălalt. Danielle s-a căsătorit cu François după Eliberare, pe 28 octombrie 1944, mai întâi la primărie, apoi la biserica Saint-Séverin din Paris.
Cuplul a avut trei copii, Pascal, mort la puțin timp după naștere, Jean-Christophe, care a venit pe lume în 1946, și Gilbert Mitterrand, născut în 1949. În 1946, Danielle Mitterrand a rămas la Nièvre când soțul ei a devenit deputat, apoi cei doi s-au mutat la Paris, unde politicianul a devenit ministru pentru problemele veteranilor de război. I-a fost alături în timpul campaniei pentru alegerile prezidențiale din 1965, iar în cea din 1981 l-a susținut și mai vizibil, prezentându-se ca o femeie foarte simplă, spre deosebire de soția președintelui în exercițiu, Anne-Aymone Giscard d’Estaing, care părea mai burgheză. Danielle l-a însoțit la numeroase acțiuni de campanie, iar mesajele ei au fost considerate foarte puternice de către opinia publică.
În 1981, după alegerea soțului ei ca președinte al Republicii, Danielle Mitterrand a respectat cu strictețe protocolul, îndeplinindu-și cu mare succes obligațiile sale de gazdă pentru oaspeții de la Palatul Elisee și și-a impus stilul, preferând să fie numită “soția președintelui Republicii” în loc de “Prima Doamnă a Franței”. Cuplul prezidențial își petrecea vacanțele la Lache, unde a fost invitat și liderul sovietic Mihail Gorbaciov.
Sprijinul puternic pe care i l-a acordat liderului cubanez Fidel Castro și regimului său a fost criticat de presă, Danielle și-a împins soțul să-l invite pe Castro în Franța, iar când acesta a ajuns la Paris, în martie 1995, l-a îmbrățișat călduros și a luat micul dejun cu el, ceea ce i-a atras alte critici. Prima Doamnă l-a primit și pe liderul tibetan Dalai Lama, iar în 1986 a creat Fondation France-Libertés, o organizație non-guvernamentală umanitară de utilitate publică. De asemenea, s-a implicat în numeroase organizații de caritate, încercând să sprijine în special mamele singure și urmașii veteranilor de război.
Soția președintelui a rămas activă politic și după încheierea mandatului soțului ei, în 1995, iar în noiembrie 2007, și-a publicat autobiografia intitulată „Le livre de ma mémoire”.
Danielle a trecut cu discreție peste legăturile extraconjugale ale soțului ei, care a avut doi copii în afara căsătoriei: o fiică recunoscută oficial, Mazarine, născută în 1974, a cărei mamă este Anne Pingeot, o amantă a fostului președinte, și un fiu nerecunoscut numit Hravn Forsne a cărui mamă este jurnalista suedeză Chris Forsne.
În ultimii ani ai vieții doamna Mitterand a fost spitalizată de mai multe ori pentru diverse afecțiuni, iar pe 18 noiembrie 2011 a fost din nou internată pentru anemie și, pentru că starea ei se agravase brusc, i-a fost indusă coma artificială. Danielle Mitterrand a murit câteva zile mai târziu, pe 22 noiembrie, 2011, la Spitalul Georges-Pompidou, la vârsta de 87 de ani, și a fost înmormântată în cimitirul din Cluny, în aceeași criptă cu sora ei, Christine Gouze-Rénal, care după război devenise producător în cinematografie.