Dario Dainelli empezó su carrera futbolística en las categorías inferioes del Empoli F. C. Este equipo lo cedió primero al Modena FC y luego al S. S. Cavese.

Después de esa temporada se marchó a jugar al Brescia Calcio.

Este equipo lo cedió durante unos meses al Hellas Verona FC.

En 2004 firmó un contrato con su actual club, el A. C. F. Fiorentina, que tuvo que realizar un desembolso económico de 5,5 millones de euros para poder hacerse con sus servicios.

En 2010, debido a la llegada del brasileño Felipe desde el Udinese, Dainelli se vio perjudicado y fue traspasado al Génova por una cifra alrededor de los 3 millones de euros.