Daddario wuchs in der Upper East Side, New York City in einer Familie italienisch-ungarischer Abstammung auf und studierte am Marymount Manhattan College.

Von 2002 bis 2003 spielte sie in 43 Folgen der Seifenoper All My Children die Rolle der Laurie Lewis. Zur selben Zeit beendete sie ihre Schulausbildung an der Professional Children's School. Anschließend war sie sowohl im Fernsehen als auch in Kinofilmen zu sehen. 2005 übernahm sie in dem Film Der Tintenfisch und der Wal eine Nebenrolle. Im Jahr 2009 war sie in der Film-Dokumentation Jonas Brothers: Das ultimative 3D Konzerterlebnis zu sehen.

Daddario hatte diverse Gastauftritte in amerikanischen Fernsehserien, so in Die Sopranos, Criminal Intent – Verbrechen im Visier, Law & Order, Conviction, White Collar und Life on Mars.

2010 spielte sie an der Seite von Logan Lerman und Brandon T. Jackson im Fantasyfilm Percy Jackson – Diebe im Olymp die Hauptrolle der Annabeth Chase, die sie 2013 auch in dessen Fortsetzung Percy Jackson – Im Bann des Zyklopen übernahm.

Zu sehen war Daddario ebenfalls im Musikvideo zu Radioactive von Imagine Dragons.

2015 hatte sie eine Sprechrolle im Videospiel Battlefield Hardline als Dune Alpert und eine Hauptrolle in dem Katastrophenfilm San Andreas.