Après des débuts à la scène en 1943 au théâtre des Mathurins, où il joue "Le Voyage de Thésée" de Georges Neveu aux côtés de Jean Marchat et Maria Casarès, il est une première fois pensionnaire à La Comédie-Française peu après la Libération. Mais il ne reste alors dans la maison de Molière que quelques semaines, préférant rejoindre d'abord la troupe de Marcel Herrand et Jean Marchat, puis Charles Dullin et enfin Jean Vilar qui l'engage en 1947 pour le premier festival d'Avignon.Il rejoindra plus tard Jean Vilar au Théâtre national populaire de Paris, le célèbre TNP, où il restera dix ans, de 1955 à 1964, acquérant toute sa dimension aux côtés de Gérard Philippe.Daniel Ivernel a joué tous les plus grands auteurs contemporains, de Jean Anouilh à Eugène Ionesco en passant par Albert Camus. Il a également mis en scène en 1991 un spectacle autour de l'écrivain Louis-Ferdinand Céline, dont il interprétait le personnage.Il a aussi mené, parallèlement, une carrière cinématographique de moindre importance et fait quelques apparitions au petit écran. Au cinéma, il a notamment joué dans le "Journal d'une femme de chambre", de Luis Bunuel.
