Dana Hlaváčová pochází z rodiny nadšených ochotníků, její starší sestrou je podstatně slavnější herečka Jana Hlaváčová (*1938). Ačkoli Dana na gymnáziu hrála ochotnické divadlo a mihla se také v drobné roli v komedii TŘI CHLAPI V CHALUPĚ (1963), neměla na rozdíl od starší sestry původně umělecké ambice a chtěla studovat matematiku. Nakonec ale nastoupila na DAMU, absolvovala ji v roce 1967 a poté až do roku 1991 hrála v Divadle E. F. Buriana, kde získala angažmá ještě za studií. Po zrušení Divadla E. F. Buriana neměla stálé angažmá, ale pohostinsky účinkovala na různých scénách, dnes se věnuje především pedagogické činnosti v dramatickém oddělení ZUŠ v Praze-Libni. Působila také v dabingu, mj. v animovaných filmech.
Dana Hlaváčová je vdaná, její dcera Lucie Matoušková (*1973) začínala jako značně vytížená dětská herečka v televizi, nyní je úspěšnou herečkou divadla v Mladé Boleslavi.