Panabaker nació en Georgia, sus padres son Donna y Harold Panabaker. Su hermana menor, Kay Panabaker, también es actriz. Tomó una clase de actuación en un campamento de verano donde descubrió su pasión por la actuación y comenzó a actuar en los teatros de la comunidad donde vivía a la edad de 10 años, después audicionó para comerciales. Tras mudarse a Naperville, Illinois, Danielle asistió al Crone Middle School y después al Neuqua Valley High School en Naperville participando en el equipo de discursos. Se graduó en su instituto como valedictorian cuando tenía solo 14 años de edad.[1] Posteriormente, con la idea de que lograría mejores roles y de manera más seguida se trasladó a Los Angeles, California para perseguir su carrera de actuación. En 2005, obtuvo el grado de "associate" y apareció en la National Dean's List. En el otoño de 2006 comenzó su último año en la University of California, Los Angeles, donde se graduó con el grado de Bachelor of
Tras empezar su carrera haciendo comerciales Panabaker logró roles en televisión, incluyendo una parte en la serie The Guardian (por el cual ganó el Young Artist Award) y también actuó en otras series de televisión como: Malcolm in the Middle, Law & Order Special Victims Unit, Summerland, y la película original del Canal Disney Stuck in the Suburbs. También apareció en las producciones de Lifetime Television: Sex and the Single Mom y Mom at Sixteen, así como en la aclamada miniserie Empire Falls. Además, Panabaker apareció en producciones teatrales con roles en musicales como West Side Story, Pippin, Once Upon A Time, y Beauty Lou and the Country Beast. También apareció recientemente en un capítulo de Grey's Anatomy.

En 2005, Panabaker co-protagonizó dos películas para el cine que tuvieron gran publicidad, Sky High y Yours, Mine and Ours. Su siguiente papel sería en la película Home of the Giants, junto a Ryan Merriman y Haley Joel Osment. También tiene un rol Mr. Brooks junto a Kevin Costner. En la película original de Disney Channel titulada Read It and Weep, interpreta a "Is", una versión alternativa de Jamie, quien es interpretada por su hermana Kay.

Panabaker integró el elenco para el piloto de drama de televisión de CBS Shark, como "Julie Stark", la hija del protagonista. Actualmente es un personaje regular en la serie.