Dan Gurney commence à s'intéresser à la mécanique et à la vitesse dès son adolescence après le déménagement de sa famille à Riverside, en Californie. Au début des années 1950, il fréquente la scène locale des hot rods et construit une voiture pour participer à des épreuves de vitesse pure sur le lac salé de Bonneville, où il atteint la vitesse de 138 mph, soit plus de 220 km/h. Après avoir effectué son service militaire durant la guerre de Corée, il achète une Triumph TR2 et participe à ses premières compétitions officielles sur circuit en 1955.

L'année 1956 marque un tournant dans sa carrière lorsqu'il pilote une Porsche 356 Speedster dans les courses organisées par le SCCA (Sports Car Club of America) sur la côte ouest. Sa réputation grandit rapidement au cours de l'année 1957, ce qui lui permet d'être repéré par Frank Arciero, concessionnaire et propriétaire d'écurie. Ce dernier lui confie le volant de la « Arciero Special », un puissant prototype combinant un châssis de Maserati Indy et un moteur de course Offenhauser. Malgré la réputation de voiture indomptable de cette machine, Gurney se distingue lors de la course inaugurale du circuit de Riverside, en terminant deuxième derrière Carroll Shelby, attirant ainsi l'attention des observateurs internationaux.

En 1958, il franchit l'Atlantique pour disputer ses premières compétitions majeures sur le continent européen. Il participe aux 24 Heures du Mans au volant d'une Ferrari 250 TR privée engagée par le North American Racing Team, en compagnie de Bruce Kessler. Bien que l'équipage ait abandonné à la suite d'un accident survenu en début de nuit, la prestation et la vitesse du pilote américain ont impressionné Luigi Chinetti, responsable de l'importation de Ferrari aux Etats-Unis. Ce dernier intervient directement auprès d'Enzo Ferrari pour organiser un essai privé sur le circuit de Modane, à la fin de l'année. Conquis par ses performances et sa sensibilité technique, le constructeur italien lui propose un contrat de pilote officiel pour la saison 1959, lui ouvrant ainsi les portes du championnat du monde de Formule 1.

En F1 Avec Ferrari

Il fait ses débuts en Formule 1 lors du Grand Prix de France, sur le rapide circuit de Reims-Gueux. Au volant de la Ferrari Dino 246 à moteur avant, il se qualifie en douzième position, mais abandonne rapidement à cause d'un radiateur percé. Lors du Grand Prix d'Allemagne, exceptionnellement disputé sur le circuit atypique et dangereux de l'AVUS, il exploite la puissance de son moteur pour signer le troisième temps des qualifications. En course, il maintient un rythme soutenu et termine deuxième, derrière son coéquipier Tony Brooks, montant ainsi sur son premier podium. Il confirme sa pointe de vitesse deux semaines plus tard, lors du Grand Prix du Portugal, malgré la chaleur et la difficulté du tracé, en se classant troisième. Lors du Grand Prix d'Italie, il franchit la ligne d'arrivée en quatrième position. En seulement quatre départs en Grand Prix, il accumule treize points et se classe septième du championnat du monde des pilotes.

Parallèlement à ses engagements en monoplace, il participe activement au programme de voitures de sport de la firme de Maranello. En mars, il s'illustre au volant de la Ferrari 250 TR lors des 12 Heures de Sebring aux Etats-Unis, où il fait équipe avec son compatriote Chuck Daigh. Le duo réalise une course solide et remporte l'épreuve. En juin, lors des 24 Heures du Mans, il réalise le meilleur temps des qualifications. Avec Jean Behra, il se positionne en tête de la course durant la première partie, mais est contraint d'abandonner au cours de la nuit en raison d'une défaillance mécanique de la transmission.

BRM

La saison 1960 marque un tournant pour le pilote américain, qui quitte la Scuderia Ferrari, dont il ne supporte plus l'ambiance politique interne, pour rejoindre l'écurie britannique BRM. Il se retrouve alors au volant de la BRM P48, la première monoplace du constructeur dotée d'un moteur situé à l'arrière. Cette transition technique s'avère particulièrement difficile. Il commence toutefois l'année par une belle deuxième place lors du Grand Prix de Buenos Aires, qui se dispute hors championnat. Mais la suite de la saison est marquée par une série de défaillances mécaniques. Le moment le plus dramatique de l'année survient aux Pays-Bas, sur le circuit de Zandvoort. Victime d'une rupture totale du système de freinage arrière à l'amorce d'un virage serré, il est victime d'une violente sortie de piste. Sa monoplace se retourne, provoquant la mort d'un spectateur situé dans une zone interdite et blessant le pilote au bras. Sa seule satisfaction au volant de la rétive P48 intervient au Grand Prix de Grande-Bretagne, où il parvient à rallier l'arrivée à la dixième place. Lors des deux dernières manches, il se qualifie en deuxième puis en troisième position, mais abandonne lors des deux courses à cause de la surchauffe de son moteur. Il conclut donc sa saison de Formule 1 sans avoir marqué le moindre point.

A l'inverse de ses déboires en monoplace, il connaît plus de réussite dans la catégorie des voitures de sport. Engagé par l'écurie américaine Camoradi International, il pilote la célèbre Maserati Tipo 61. Associé au Britannique Stirling Moss, il remporte les 1 000 kilomètres du Nürburgring. En juin, il dispute les 24 Heures du Mans sur une Jaguar E2A engagée par Briggs Cunningham, mais abandonne à cause d'une casse moteur.

Porsche

En 1961, il change à nouveau d'écurie et rejoint le constructeur allemand Porsche, qui s'engage officiellement en Formule 1. Il pilote la 718, qui manque initialement de puissance face aux Ferrari à moteur V6, mais se distingue par une robustesse exemplaire. Le pilote américain compense le déficit de vitesse de sa voiture par une régularité de métronome et une excellente gestion mécanique, et termine toutes les épreuves du championnat. Lors du Grand Prix de France, disputé sur le circuit de Reims, il frôle la victoire. Au terme d'une course d'aspiration intense et tactique, il livre un duel acharné lors du dernier tour contre la Ferrari du débutant Giancarlo Baghetti. Il s'incline finalement pour un dixième de seconde sur la ligne d'arrivée. Il réédite cette performance en Italie, puis lors de la dernière manche de la saison à Watkins Glen, pour le Grand Prix des États-Unis. Avec une cinquième place à Monaco et une sixième place en Belgique, il se classe quatrième du championnat du monde, à égalité de points avec Stirling Moss.

En endurance, il pilote un prototype Porsche 718 RS61 aux côtés de Joakim Bonnier et se classe deuxième de la Targa Florio. Lors des 24 Heures du Mans, le duo réalise une prestation méthodique, mais abandonne en fin de matinée, le moteur étant cassé.

Pour la saison 1962, le pilote américain poursuit sa collaboration avec Porsche. Le constructeur allemand présente une monoplace entièrement nouvelle, la 804, dotée d'un moteur à huit cylindres à plat refroidi par air. Lors de la manche d'ouverture aux Pays-Bas, il abandonne en raison de problèmes de mise au point initiaux. À Monaco, il abandonne au départ à la suite d'un carambolage. À la suite d'une grève, Porsche déclare forfait pour le Grand Prix de Belgique. Néanmoins, Dan participera aux séances d'essai avec une Lotus 24 mal préparée, mais préférera déclarer forfait. Lors du Grand Prix de France, sur le circuit de Rouen-Les-Essarts, il s'élance de la sixième position et réalise une course d'attente parfaite. Profitant des défaillances mécaniques successives de ses principaux concurrents, il prend la tête de la course à dix tours de l'arrivée et s'impose avec plus d'un tour d'avance sur la BRM de Tony Maggs. Cette victoire revêt un caractère historique, puisqu'il s'agit de son premier succès en championnat, mais aussi de la première et unique victoire de Porsche en Formule 1 en tant que constructeur. Une semaine plus tard, il confirme cette performance en remportant le Grand Prix de la Solitude, une course hors championnat. Lors du Grand Prix d'Allemagne, il décroche sa première pole position et monte à nouveau sur le podium en se classant troisième. Il termine sa saison par une cinquième place au Grand Prix des Etats-Unis et se classe cinquième du championnat.

En février, il remporte de manière mémorable les 3 Heures de Daytona au volant d'une Lotus 19. Alors qu'il est largement en tête, il est victime d'une casse moteur dans le dernier tour. Il immobilise sa voiture juste avant la ligne d'arrivée et attend la fin des trois heures pour franchir la ligne d'arrivée en utilisant uniquement la force de son démarreur électrique. Cette même année, il fait ses débuts aux 500 Milles d'Indianapolis. Qualifié en huitième position, il est contraint d'abandonner en raison d'une défaillance de sa transmission.

Brabham

A la suite du retrait de Porsche de la Formule 1, il rejoint l'écurie Brabham en 1963, dirigée par Jack Brabham. Il devient ainsi le premier pilote recruté par le champion australien pour piloter l'une de ses créations. Au volant de la Brabham BT7 équipée d'un moteur Coventry Climax V8, il entame sa campagne par un abandon à Monaco. Lors du Grand Prix de Belgique, il se qualifie en deuxième position et termine troisième, décrochant ainsi le premier podium de l'écurie Brabham en Formule 1. Deux semaines plus tard, il monte à nouveau sur le podium au Grand Prix des Pays-Bas, terminant deuxième derrière la Lotus de Jim Clark. Après une cinquième place en France, la fiabilité de sa monoplace fait à nouveau défaut, provoquant des abandons prématurés lors des quatre manches suivantes. Il retrouve le chemin des points en se classant sixième au Mexique, puis monte sur son troisième podium en terminant deuxième lors de la dernière manche de la saison en Afrique du Sud. Avec un total de 19 points, il se classe cinquième du championnat du monde.

En dehors des Grands Prix, Gurney se distingue de manière significative sur la scène automobile américaine. En janvier, il fait l'histoire de la NASCAR en remportant sa toute première victoire lors de l'épreuve de Riverside 500, au volant d'une Ford, devançant les spécialistes locaux sur ce circuit routier qu'il affectionne. Il participe pour la deuxième fois aux 500 Milles d'Indianapolis, au volant d'une Lotus. Qualifié en douzième position sur la grille de départ, il réalise une course méthodique et franchit la ligne d'arrivée à la septième place.

Pour la saison 1964, Dan prolonge son engagement avec l'écurie Brabham. La monoplace BT7 se révèle être l'une des machines les plus rapides de la grille de départ, permettant au pilote américain de jouer régulièrement les premiers rôles lors des séances de qualification. Dès la deuxième manche du championnat, il décroche la pole position au Grand Prix des Pays-Bas, mais abandonne à la suite d'un problème de direction. Lors de la course suivante, en Belgique, il se retrouve à nouveau en pole position et mène la course jusqu'à ce qu'une panne d'essence le contraigne à l'abandon à trois tours de l'arrivée. La consécration intervient lors du Grand Prix de France. Parti de la deuxième place sur la grille, il prend la tête de la course après l'abandon de Jim Clark et s'impose, offrant à l'écurie Brabham sa toute première victoire en championnat du monde de Formule 1 en tant que constructeur. Malgré cette performance, la suite de l'été est gâchée par la fragilité chronique des composants mécaniques de sa voiture. Il est contraint à l'abandon alors qu'il est en tête ou en position de l'être lors des Grands Prix de Grande-Bretagne, d'Allemagne et d'Autriche. Après cinq Grands Prix hors des points, il renoue avec le succès en octobre en s'imposant lors du Grand Prix du Mexique. Avec deux victoires, il termine la saison à la sixième place du championnat.

Parallèlement à son programme en Formule 1, il réédite sa performance de l'année précédente en NASCAR en remportant pour la deuxième fois consécutive la manche de Riverside 500. Il dispute à nouveau les 500 milles d'Indianapolis sur une Lotus 34-Ford, signant le sixième temps des qualifications, mais un problème pneumatique le contraint à l'abandon. Il participe également au championnat de voitures de sport, où il pilote une Shelby Cobra Daytona et termine quatrième des 24 Heures du Mans aux côtés de Bob Bondurant.

En 1965, Dan dispute sa troisième et dernière saison avec l'écurie Brabham, qui présente le nouveau châssis BT11. Le championnat est largement dominé par l'écurie Lotus, mais le pilote américain se distingue comme le concurrent le plus régulier du peloton grâce à une nette amélioration de la fiabilité de son matériel. Après un début d'année difficile marqué par un abandon en Afrique du Sud, une dixième place en Belgique et un nouvel abandon en France, il enchaîne les bons résultats. Après une sixième place en Grande-Bretagne, il monte sur le podium lors des cinq derniers Grands Prix de la saison. Il se classe troisième aux Pays-Bas, à Zandvoort, puis réédite cette performance en Allemagne et en Italie. Il accentue sa pointe de vitesse lors des deux dernières épreuves en signant deux deuxièmes places consécutives aux Etats-Unis, puis au Mexique. Bien qu'il ne remporte pas de victoire cette année-là, sa grande régularité lui offre la quatrième place finale au championnat.

Dans les autres disciplines, il assoit définitivement sa domination sur l'épreuve de stock-car de la NASCAR à Riverside en remportant une troisième victoire consécutive. Il est cependant contraint à l'abandon lors des 500 milles d'Indianapolis et des 24 Heures du Mans.

Eagle

En 1966, il concrétise son projet d'écurie indépendante en engageant sa propre structure en Formule 1. Il pilote la monoplace Eagle T1F qu'il a conçue avec l'ingénieur Len Terry. La nouvelle réglementation technique fait passer la cylindrée des moteurs à 3 litres. En attendant la finalisation du moteur V12 Weslake, l'écurie entame sa campagne avec un moteur de transition Climax à quatre cylindres, nettement moins puissant. Il fait débuter l'Eagle lors de la deuxième manche du championnat, en Belgique, mais termine non classé, à cinq tours du vainqueur. Malgré le manque de compétitivité de son moteur provisoire, il parvient à inscrire les premiers points de sa marque en terminant cinquième du Grand Prix de France. Le moteur Weslake tant attendu fait ses débuts en compétition lors du Grand Prix d'Italie. Il se qualifie à une décevante dix-neuvième place et est contraint à l'abandon dès le huitième tour, à cause d'un problème moteur. Il abandonne aux Etats-Unis, puis au Mexique. Confronté à trop de problèmes avec le moteur V12 Weslake, il doit se rabattre sur un moteur Climax, mais termine néanmoins cinquième. Il se classe douzième du championnat.

En NASCAR, il poursuit sa domination exclusive sur le circuit routier de Riverside en remportant pour la quatrième fois consécutive l'épreuve des Motor Trend 500. Il s'aligne au départ des 500 milles d'Indianapolis au volant d'une Eagle-Ford, mais abandonne à cause de sa boîte de vitesse. Au volant d'une Ford GT40, il signe la pole position des 24 Heures du Mans ainsi que le meilleur tour en course, mais abandonne le dimanche matin alors que la voiture occupait la tête. Il participe également au tout nouveau championnat de Can-Am, où il pilote une Lola T70 à moteur Ford, et remporte une victoire sur le circuit de Bridgehampton.

La saison 1967 marque l'apogée du pilote américain en tant que constructeur et pilote en Formule 1. Au volant de l'Eagle T1G désormais affûtée et propulsée par le moteur Weslake V12 mélodieux, il démontre une pointe de vitesse exceptionnelle qui bouscule les écuries établies. Après un abandon en Afrique du Sud dû à un bris de suspension, il remporte la Course des champions, disputée hors championnat, sur le circuit de Brands Hatch. En championnat, il accumule les problèmes de fiabilité à Monaco et aux Pays-Bas, mais la consécration historique intervient en juin lors du Grand Prix de Belgique à Spa-Francorchamps. Qualifié en première ligne, Dan réalise une course magistrale sur ce tracé ultra-rapide. Il prend la tête de la course au 21e tour en dépassant la BRM de Jackie Stewart, et s'impose avec plus d'une minute d'avance, signant le meilleur tour en course. Cette victoire est historique : Gurney devient le premier et unique Américain à remporter un Grand Prix de Formule 1 au volant d'une monoplace de sa propre conception et portant sa propre marque. Durant l'été, la voiture reste extrêmement compétitive, mais sa fragilité mécanique gâche plusieurs résultats majeurs. Lors du Grand Prix d'Allemagne sur le Nürburgring, il domine largement l'épreuve et possède 42 secondes d'avance avant qu'un bris de transmission ne le contraigne à l'abandon à deux tours de l'arrivée. Il se rattrape en septembre lors du Grand Prix du Canada, disputé sous la pluie à Mosport, où il monte sur la troisième marche du podium. Les trois derniers Grands Prix de la saison se terminent par trois abandons, et il termine l'année à la huitième place du championnat.

Cette année 1967 est gravée dans l'histoire du sport automobile mondial grâce à un exploit unique réalisé en l'espace d'une semaine. Quelques jours avant son triomphe à Spa, Dan Gurney dispute les 24 Heures du Mans au volant d'une Ford GT40, en compagnie de son compatriote A. J. Foyt. Le duo américain domine l'épreuve de bout en bout et remporte une victoire éclatante. Emporté par l'émotion de la victoire, il secoue sa bouteille de champagne et en asperge la foule, les officiels et les photographes, initiant ainsi une tradition festive qui se généralisera par la suite dans tous les sports mécaniques.

En 1968, l'aventure de l'écurie Anglo American Racers prend fin en raison de difficultés financières croissantes et d'un manque de soutien de la part de ses partenaires. Le moteur Weslake V12 souffre d'un manque de développement et de fiabilité criant par rapport au nouveau bloc standard Ford Cosworth DFV V8. Dan commence sa saison de Formule 1 par deux abandons consécutifs lors des manches courues en Afrique du Sud et à Monaco, puis déclare forfait pour les Grands Prix de Belgique et des Pays-Bas. Il participe néanmoins au Grand Prix des Pays-Bas en tant que pilote de l'écurie Brabham, qui engage une troisième voiture, mais abandonne en course. Après un autre forfait en France, l'Eagle fait son retour en Grande-Bretagne, où il se qualifie en sixième position. Il est cependant de nouveau contraint à l'abandon. Après une neuvième place en Allemagne, où il est le premier pilote à porter un casque intégral, et un abandon en Italie, il décide de louer une McLaren M7A équipée d'un moteur Ford-Cosworth pour disputer les trois derniers Grands Prix de la saison. Il réalise sa meilleure performance de l'année lors du Grand Prix des Etats-Unis, en franchissant la ligne d'arrivée à la quatrième place.

En NASCAR, il entretient sa légende sur le tracé routier de Riverside en remportant pour la cinquième et dernière fois de sa carrière l'épreuve des Motor Trend 500. Lors des 500 Milles d'Indianapolis, il pilote une Eagle-Ford et réalise une démonstration de régularité sur le célèbre ovale, franchissant la ligne d'arrivée à la deuxième place, derrière la voiture sœur de Bobby Unser, offrant ainsi un doublé historique aux châssis Eagle. Il participe à d'autres courses du championnat USAC et remporte trois victoires, dont la dernière sur le circuit de Riverside.

Suite aux importantes difficultés financières rencontrées par son écurie, All American Racers, à la fin de l'année 1968, le pilote américain met un terme à sa participation en Formule 1. En championnat USAC, il ne participe qu'à une partie des épreuves du calendrier, mais rivalise régulièrement avec les meilleurs spécialistes des ovales et des circuits routiers, terminant quatrième du championnat avec deux victoires. Il s'illustre de nouveau aux 500 miles d'Indianapolis, franchissant la ligne d'arrivée en deuxième position, comme l'année précédente, au volant de son Eagle. Parallèlement, il participe au championnat Can-Am, où il rejoint ponctuellement l'écurie d'usine de Bruce McLaren et signe notamment une troisième place sur le circuit du Michigan.

McLaren

La saison 1970 marque le retour éphémère de Dan en Formule 1, ainsi que la fin définitive de sa carrière de pilote professionnel. Le destin de sa saison bascule le 2 juin 1970, lorsque Bruce McLaren trouve la mort dans un accident survenu lors d'essais privés en Angleterre. L'écurie McLaren fait alors appel à l'Américain pour remplacer son fondateur au volant de la McLaren M14A équipée d'un moteur Ford-Cosworth. Il fait son retour en piste aux Pays-Bas, mais des qualifications laborieuses le relèguent en fond de grille. Une défaillance de sa boîte de vitesses le contraint ensuite à l'abandon en course. Il se rattrape lors du Grand Prix de France, sur le difficile circuit de Charade. Il réalise une prestation solide et termine à la sixième place, inscrivant ainsi le dernier point de sa carrière en Formule 1. Sa troisième et dernière apparition a lieu en Grande-Bretagne, sur le circuit de Brands Hatch, où il abandonne à cause d'une panne mécanique. Suite à cette épreuve, les obligations contractuelles liées à son sponsor personnel entrent en contradiction avec le partenaire principal de McLaren, mettant ainsi un terme définitif à son aventure en Formule 1.

En Can-Am, toujours pour McLaren, il remplace Bruce au volant de la surpuissante McLaren M8D et remporte les deux premières manches de la saison à Mosport et à Mont-Tremblant. Lors des 500 miles d'Indianapolis, il s'élance de la onzième position et franchit la ligne d'arrivée à la troisième place. En septembre, il dispute la California 500 au volant de son Eagle, se qualifie en première ligne et mène la course jusqu'à ce qu'il soit victime d'un accident grave à la suite d'une crevaison. Il participe ensuite à deux courses du championnat Trans-Am, puis prend sa retraite de pilote à l'âge de 39 ans pour se consacrer exclusivement à la direction de son écurie, All American Racers.

L'Après F1

Sous sa direction, l'écurie développe les châssis Eagle, qui s'imposent comme la référence du championnat américain USAC au cours de la première moitié des années 1970. L'écurie produit des voitures pour sa propre structure, mais également pour de nombreuses équipes clientes. En 1971, lors d'essais à Phoenix, son pilote, Bobby Unser, se plaint du manque de performance de la voiture. Il fait alors fixer une simple cornière métallique verticale sur le bord de fuite de l'aileron arrière, ce qui a un effet spectaculaire : la voiture offre beaucoup plus d'appui aérodynamique sans pénalité importante en vitesse de pointe. Cette invention a ensuite reçu le nom de « Gurney flap ». Le point d'orgue de cette période intervient en 1975, lorsque Bobby Unser remporte les 500 miles d'Indianapolis au volant d'une Eagle-Offenhauser officielle, scellant ainsi la réussite technique des créations de Gurney sur les ovales.

En 1979, Dan joue un rôle politique majeur dans l'histoire du sport automobile américain en rédigeant un document stratégique dans lequel il dénonce la gestion de l'USAC et appelle à la création d'une organisation gérée par les propriétaires d'écurie afin de mieux défendre leurs intérêts commerciaux et sportifs. Cette initiative mène directement à la création du CART (Championship Auto Racing Teams), qui devient le championnat de monoplaces prédominant aux Etats-Unis. Au début des années 1980, il réoriente les activités d'AAR vers l'endurance en s'associant officiellement à Toyota. L'écurie engage des Toyota Celica dans le championnat IMSA GT, remportant des victoires de catégorie, puis se tourne vers le développement de prototypes d'usine.

Le début des années 1990 marque le sommet de sa réussite industrielle et sportive en tant que patron d'écurie. All American Racers conçoit la Toyota Eagle MkIII, un prototype qui écrase la catégorie reine IMSA GTP lors des saisons 1992 et 1993. L'équipe enchaîne vingt-et-une victoires consécutives, remportant les titres de constructeur et de pilote, ainsi que des succès absolus aux 24 Heures de Daytona et aux 12 Heures de Sebring. Fort de ces résultats, Dan organise le retour d'AAR en monoplace dans le championnat CART, en tant qu'écurie d'usine Toyota, à partir de 1996. Le projet de châssis Eagle associé au nouveau moteur japonais s'avère toutefois difficile à mettre au point et souffre d'un manque de compétitivité constant. Face à l'absence de résultats notables, il décide de retirer définitivement son équipe de la monoplace à la fin de l'année 1999.

Au cours des années 2000, il diversifie les activités d'All American Racers en décrochant des contrats de sous-traitance dans les secteurs de l'aéronautique, de l'aérospatiale et de la défense. Il mène en parallèle des projets personnels d'ingénierie, concevant notamment la moto « Alligator », un modèle de route caractérisé par une position de conduite extrêmement basse visant à améliorer le centre de gravité.

En 2011, il cède officiellement la direction opérationnelle d'AAR à son fils, Justin Gurney, tout en conservant un rôle de conseiller et de figure morale au sein de l'entreprise.