Urodzona w Kielcach, w wieku 7 lat wyjechała z rodzicami do Nowego Jorku.Dagmara ucząc się High School of Performing Arts otrzymała prestiżowe stypendium La Guardii dla najlepszego absolwenta. Następnie otrzymała stypendium na wydziale aktorskim Carnegie Mellon University, który ukończyła w 1998 r., otrzymując wiele nagród i wyróżnień. Jeszcze jako studentka zagrała główne role kobiece w spektaklach: "Filadelfijska opowieść", "Woyzeck", "Medea", "Miłość i gniew", "Wieczór Trzech Króli". W 1998 r. zadebiutowała na Broadwayu w sztuce "Closer" u boku Natashy Richardson.
Jej filmografia obejmuje role w takich filmach, jak "Zakazany owoc", "Rock Star", "Hrabia Monte Christo" i "They".
Dagmara jest żoną amerykańskiego aktora Patricka Wilsona, z którym ma syna Kalina Patricka Wilsona. Aktorstwa uczyła się w High School of Performing Arts oraz w Carnegie Mellon University w Pensylwanii. Ma młodszą siostrę Marikę Dominczyk, która też jest aktorką.