Балетмейстер-постановщик. Прима-балерина Мариинского театра. Заслуженная артистка России (2010). Лауреат премий «Душа танца» (2000, номинация «Восходящая звезда»); «Золотая Маска» (2001, специальная премия музыкального жюри).
Родилась в Москве.
Окончила Академию Русского балета им. А.Я. Вагановой (класс Елены Евтеевой) в 1996 году.
С 1996 по 2018 год в труппе Мариинского театра.
В 2003 году дебютировала в Лондонском Королевском балете в партии Никии в балете «Баядерка» (версия Наталии Макаровой).
В 2005 году выступила в Брюсселе на Гала-концерте в пользу больных СПИДом.
Специально к бенефису Дарьи Павленко (2005) хореограф Кирилл Симонов и художник Никола Самонов поставили балет «Дафнис и Хлоя».
Выступала в спектаклях Нового национального театра Токио («Раймонда», Раймонда), Арены ди Верона («Жизель», Жизель, Мирта), Гамбургского балета Джона Ноймайера («Звуки пустых страниц»).
В 2019 году поставила балет «Бахчисарайский фонтан» на сцене Самарского академического театра оперы и балета.