La seva relació amb el món del cinema ja ve de família. El seu avi matern, Michael Balcon, era un important productor de cinema britànic; el seu pare, Cecil Day-Lewis, era un poeta anglès i la seva mare, Jill Balcon, una actriu de teatre. Amb 14 anys ja va començar la carrera al món cinematogràfic amb la primera aparició en una pel·lícula. Un dels seus últims films ha estat “Nunca te dejaré", dirigida per la seva dona, Rebecca Miller, filla del dramaturg Arthur Miller.