W 1983 roku ukończyła zaocznie ekonomię polityczną na Uniwersytecie Leningradzkim. Studiując pracowała w zakładach garbarskich, początkowo jako zwykła robotnica, a następnie jako laborantka.

Po ukończeniu studiów wykładała ekonomię polityczną w komunistycznej Wyższej Szkole Partyjnej w Wilnie. Zasłynęła tam postawieniem 66 "dwój" swoim studentom - starszym od siebie osobom ze struktur partyjnych. Był to odważny krok, jak na tamte czasy i Grybauskaite zapłaciła za to brakiem zgody na studia aspiranckie. Uparła się jednak i w 1988 roku eksternistycznie uzyskała stopień kandydata nauk ekonomicznych w Akademii Nauk Społecznych w Moskwie. W 1991 roku ukończyła kurs w ramach programu specjalnego dla kadry kierowniczej w School of Foreign Service na waszyngtońskim Uniwersytecie Georgetown.

Po 1994 r. jej kariera w dziedzinie finansów i polityki zagranicznej potoczyła się szbko.
W latach 1994-1995 była posłem nadzwyczajnym i ministrem pełnomocnym w przedstawicielstwie Litwy przy UE, od 1996 roku pełniła funkcję ministra pełnomocnego w ambasadzie Litwy w Stanach Zjednoczonych, a w latach 1999-2000 zajmowała stanowisko wiceministra finansów oraz Głównego Negocjatora w rozmowach z Międzynarodowym Funduszem Walutowym.

W latach 2000-2001 została wiceministrem spraw zagranicznych i zastępcą szefa delegacji litewskiej w negocjacjach akcesyjnych z UE.

W 2001 roku Grybauskaite objęła tekę ministra finansów w nowo utworzonym rządzie Algirdasa Brazauskasa. 1 maja 2004 roku, w dniu przyjęcia Litwy do Unii Europejskiej, została powołana w skład Komisji Europejskiej.

Popularność na Litwie Dalia Grybauskaite zyskała, kiedy przyjeżdżając tam jako unijna komisarz nie szczędziła uzasadnionych słów krytyki wobec działań rządu.

Decyzję o kandydowaniu Grybauskaite podjęła pod koniec lutego. Miała szanse na pozostanie w strukturach europejskich.Jednak w sytuacji pogarszającej się sytuacji na Litwie, postanowiła ofiarować swoje "doświadczenie i wiedzę dotyczącą zwalczania problemów w trudnych czasach".

Dalia Grybauskaite nie obiecuje Litwinom cudu gospodarczego. Podczas kampanii wyborczej nie ukrywała, że trudne czasy dopiero nadejdą. Popiera działania rządu Andriusa Kubiliusa związane z "zaciskaniem pasa" i stanowczo wypowiada się przeciwko zaciąganiu pożyczki w MFW.

W sprawach międzynarodowych opowiada się za bardziej wyważoną polityką niż realizowana dotychczas przez Litwę. Chce, aby była ona skierowana bardziej na UE.

Relacje między Polską i Litwą w ostatnich latach ocenia jako "najlepsze w naszej historii" i zamierza "je utrzymać i rozwijać w przyszłości". W wywiadzie dla radia Znad Wilii, polskiej rozgłośni w Wilnie, zaznaczyła, że nie należy bać się sąsiedztwa dużych państw, a przede wszystkim mniejszości narodowych.

Dalia Grybauskaite jest bezpartyjna. Do 1989 roku należała do Partii Komunistycznej Litwy.
Dzisiaj jest oceniana jako osoba o poglądach proeuropejskich, o wysokiej kulturze politycznej, odważna i zdecydowana, konsekwentna. Zaznacza się, że ma czarny pas karate i poczucie humoru.

Zna m.in. język polski.

W 1983 roku ukończyła zaocznie ekonomię polityczną na Uniwersytecie Leningradzkim.