Nació en Conyers, Georgia, y obtuvo su primer papel hace sólo cinco años, cuando tenía seis. Como artista invitada, ha trabajado en numerosas series: "Urgencias", "The Practice", "Malcolm in the Middle" y "Spin City" antes de conseguir un papel coprotagonista con Sean Penn y Michelle Pfeiffer en la película Yo soy Sam. Por su genial interpretación en el papel de Lucy, ganó un BAFTA y se convirtió en la actriz más joven en ser nominada a un Premio del Gremio de Actores. A continuación protagonizó la miniserie "Taken", cuya producción ejecutiva corría a cargo de Steven Spielberg. Esta serie, además de ser la más valorada por el público del Canal de Ciencia-ficción, fue galardonada con un Emmy en 2003 a la Mejor Miniserie.
En 2004, Dakota trabajó con Denzel Washington en El fuego de la venganza, dirigida por Tony Scott, por la que fue nominada por segunda vez a un BAFTA.
Poco después coprotagonizó El escondite con Robert de Niro.
Acaba de terminar el rodaje de Dreamer, de DreamWorks, con Kurt Russell. También se enorgullece de ser parte del gran reparto femenino formado por Glenn Close, Holly Hunter, Sissy Spacek y Robin Wright Penn en la película Nine Lives, estrenada en el Festival de Sundance de este año.
Actualmente está rodando el papel protagonista de la versión cinematográfica de la novela "Charlotte's Web", de E.B. White, a la que Julia Roberts, Oprah Winfrey y Robert Redford prestarán sus voces.
Dakota ha sido escogida para interpretar el papel de Alice en la adaptación para la gran pantalla de la novela "Alicia en el país de las maravillas", de Lewis Caroll, producida por DreamWorks con un guión de Les Bohem, ganador de un Emmy.
Otras películas suyas son Atrapada (Trapped) con Charlize Theron; El gato con Mike Myers; Niñera a la fuerza con Brittany Murphy; y un pequeño papel como Reese Witherspoon de niña en Sweet Home Alabama.
Dakota lee con fruición además de tocar el piano, hacer punto, coleccionar muñecas, montar a caballo y hacer ballet. También toma clases de francés y de español. Vive en Los Ángeles con sus padres, Joy y Steve Fanning, y su hermana, la actriz Elle Fanning.
