A fost referent la USAMVB (2000-2003), iar în 2003 a devenit consilier la Cabinetul secretarului de stat pentru integrare europeană din cadrul Ministerului Agriculturii, Pădurilor şi Dezvoltării Rurale (MAPDR). În calitate de coordonator al Corpului Consilierilor de Integrare Europeană din cadrul Ministerului Agriculturii (2003-2006) a avut responsabilităţi legate de negocierea pachetului financiar acordat României pentru Agricultură, de reforma Politicii Agricole Comune (PAC), dar şi de negocierile privind cadrul financiar 2007-2013. După 2006 a fost angajat la firme de consultanţă pentru atragerea fondurilor europene. A lucrat ca evaluator independent la Banca Mondială în cadrul Proiectului Makis (2007-2009) şi a fost administrator al societăţii Roadvision şi director general al Provom SRL (2008-2009).
S-a aflat la conducerea Agenţiei de Plăţi şi Intervenţii pentru Agricultură (APIA) (aprilie-octombrie 2009).
Daniel Constantin şi-a anunţat candidatura pentru funcţia de preşedinte al Partidului Conservator la alegerile care s-au desfăşurat în cadrul Congresului partidului din 28 februarie 2010. A obţinut 975 de voturi (71%), în timp ce contracandidatul său, Petru Mărginean, a fost votat de 398 de conservatori (29%).
Daniel Constantin a semnat, alături de liderul liberal Crin Antonescu, la 10 ianuarie 2011, protocolul de constituire a Alianţei de Centru – Dreapta Partidul Naţional Liberal – Partidul Conservator (ACD).
La 19 iunie 2015, preşedintele PC, Daniel Constantin, şi preşedintele Partidului Liberal Reformator (PLR), Călin Popescu Tăriceanu, au semnat protocolul de fuziune prin contopire a celor două formaţiuni politice, noul partid politic numindu-se Partidul Alianţa Liberalilor şi Democraţilor (ALDE). Daniel Constantin este co-preşedinte al ALDE.
Ministru al Agriculturii şi Dezvoltării Rurale în Cabinetul Ponta I (7 mai 2012- 21 decembrie 2012) şi în Guvernul Ponta II (21 decembrie 2012 – 5 martie 2014).
A fost vicepremier şi ministrul Agriculturii şi Dezvoltării Rurale în Cabinetul Ponta III (5 martie – 16 decembrie 2014) şi ministru al Agriculturii şi Dezvoltării Rurale în Cabinetul Ponta IV (16 decembrie 2014 – 17 noiembrie 2015).
În urma alegerilor parlamentare din 9 decembrie 2012 a obţinut primul mandat de deputat în Colegiul uninominal nr. 7 din Argeş, cu 70,67% din voturi.
La alegerile parlamentare din 11 decembrie 2016 a fost ales deputat din partea ALDE în circumscripţia electorală nr.42 Bucureşti.