Дарья Гончарова родилась 15 октября 1969 года в Москве.
В 1994 году будущая актриса окончила Высшее театральное училище им. Щукина.
После окончания вуза была принята в труппу Московского театра «У Никитских ворот».
За шесть лет службы в театре «У Никитских ворот» сыграла в постановках Тамара «Роман о девочках» (Полуэктова), «Утиная охота» (Галина), «Ромео и Джульетта» (Леди Капулетти) и «Волки и овцы» (Купавина).
С 1995 года Гончарова преподавала актерское мастерство, технику речи и публичных выступлений.
25 октября 1996 года у Дарьи Гончаровой и ее супруга, актер и певца Александра Вилкова родилась дочь Таисия Вилкова, ставшая в будущем известной актрисой.
В 2003 году Дарья Гончарова дебютировала в кино, сыграв Веру в 12-серийном криминальном телефильме «На углу у Патриарших-3».
Наиболее известной киноработой актрисы стала роль жены шведа в мелодраме «Ландыш серебристый-2».
В 2004 году Гончарова и Вилков развелись. Вскоре после развода Гончарова вышла замуж во второй раз — за коллегу по цеху Михаила Полосухина. Однако и этот союз в 2013-м и распался. Несмотря на окончание отношений, Дарья и Михаил продолжили деловое сотрудничество и иногда вместе играли в спектаклях.
В 2005 году актриса исполнила эпизодическую роль в исторической мелодраме режиссера Юрия Кара «Звезда эпохи».
Летом 2020-го Дарья стала бабушкой — у ее дочери Таисии Вилковой в браке с актером и режиссером Семеном Серзиным родилась дочь Серафима.
В 2012 года артистка появилась в одном из эпизодов сериала «Деффчонки».
26 февраля 2024 года Дарья Гончарова скончалась в возрасте 53 лет. Причина смерти не раскрывается.
Первый супруг — Александр Вилков, актер (брак с начала 1990-х по 2004 год). Второй супруг — Михаил Полосухин, актер, (брак с 2003 по 2013 год). Дочь — Таисия Вилкова, актриса (род. 25.10.1996) Внучка — Серафима Серзина (род. в 2020 году).
