Народилася 12 квітня 1979 на Мангеттені, в сім'ї Крістофера Дейнса — фахівця з комп'ютерів, та Карли Дейнс — художниці і промдизайнерки, яка згодом стала менеджеркою Клер. Дейнс описує себе як «WASP до мозку кісток»[8]: її дід по батьківській лінії, Гібсон Дейнс, був деканом художньо-архітектурної школи у Єльському університеті.[9][10] У неї є брат Аса Дейнс, який закінчив Oberlin College та працює адвокатом у юридичній компанії «Paul Hastings».
Відвідувала Dalton School і Professional Performing Arts School в Нью-Йорку, потім привілейовану приватну школу Lycée Français de Los Angeles у Лос-Анджелесі. У 1998 Дейнс вступила до Єльського університету. Після двох років вивчення психології залишила університет, щоб зосередитися на акторській кар'єрі.
6 років зустрічалася з австралійським співаком Чі Беном, до 2003 роу. Якийсь час зустрічалася з колегою по фільму «Краса по-англійськи» і «Принцесі Мононоке» Біллі Крудапом, в грудні 2006 вони розійшлися. У 2009 році після року стосунків одружилася з актором Г'ю Денсі. 4 липня 2012 року повідомила пресі про вагітність.
Дейнс грала в різних театральних постановках, в «Happiness», «Punk Ballet» і «Kids On Stage», вона зробила постановку свого власного танцю. Також написала передмову до книги Ніла Ґеймана «Death: The Time of Your Life». У вересні 2007 року Дейнс дебютувала на Бродвеї у п'єсі Бернарда Шоу«Пігмаліон» в ролі Елайзи Дулітл.[11]
↑Архівована копія. Архів оригіналу за 1 грудня 2012. Процитовано 18 грудня 2008.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
↑Архівована копія. Архів оригіналу за 5 червня 2008. Процитовано 16 квітня 2019.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
↑Архівована копія. Архів оригіналу за 6 Грудня 2008. Процитовано 18 Грудня 2008.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
↑Архівована копія. Архів оригіналу за 13 липня 2007. Процитовано 13 липня 2007.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)