Troisième d’une fratrie de quatre enfants, Manish Dayal, né Manish Patel, grandit en Caroline du sud auprès de ses parents originaires d’Inde. Après avoir obtenu son diplôme en Commerce international, il décide de déménager à New-York pour poursuivre une carrière au cinéma et à la télévision, et prend alors le nom de son grand-père, Dayal, pour en faire son nom de scène. 

A partir de 2005, le jeune acteur multiplie les apparitions, notamment dans Les Experts et dans New York Section Criminelle. 6 ans plus tard, il prête ses traits à Raj Kher, un jeune adolescent atteint d’un cancer dans la saison 3 de 90210 Beverly Hills Nouvelle Génération, le reboot de la série culte des années 90. Ce rôle lui permet de se faire connaître et de rejoindre le casting du film Les recettes du bonheur aux côtés de Helen Mirren et Charlotte Le Bon.

En 2016, il participe à quelques épisodes de Halt and Catch Fire, une série sur le monde de l’informatique dans les années 80, avant de faire une apparition remarquée dans Marvel : Les Agents du S.H.I.E.L.D. 2018 marque un tournant dans la carrière du comédien, puisqu’il rejoint la série The Resident. Il y incarne pour l’occasion le Dr Devon Pravesh, un jeune médecin brillant et idéaliste, qui va avoir pour mentor le Dr. Conrad Hawkins (Matt Czuchry).