Matthew Daddario grandit dans une famille aisée de juristes, son père Richard Daddario et sa mère Christina Daddario étant tous deux avocats. Élevé au cœur de Manhattan aux côtés de sa sœur aînée, l'actrice Alexandra Daddario, il s'oriente d'abord vers des études supérieures de commerce à l'université d'Indiana. Diplômé en 2010, il choisit pourtant de changer complètement de voie pour suivre sa passion et se former au métier de comédien.

Matthew lance sa carrière au cinéma dès 2013 avec des rôles secondaires dans le drame Breathe In ainsi que dans la comédie Delivery Man. Il enchaîne rapidement avec le film de football américain When the Game Stands Tall puis la comédie romantique Naomi and Ely's No Kiss List. Au fil des productions indépendantes et des longs-métrages comme Cabin Fever ou le thriller Trust, il s'impose progressivement comme une figure montante du grand et du petit écran.

Sa notoriété s'accentue à la télévision lorsqu'il décroche en 2016 le rôle d'Alec Lightwood dans la série fantastique Shadowhunters. Son interprétation acclamée par le public durant trois saisons lui ouvre de nouvelles portes sur le petit écran. En 2021, Matthew rejoint ainsi le casting de la saison 2 de Why Women Kill, dans laquelle il prête ses traits au séduisant et opportuniste Scooter Polarsky. En 2026, il rejoint la série Chicago Fire dans la peau d'un pompier stagiaire.