Bambina prodigio, fece il suo debutto sul palcoscenico quando aveva solo tre anni. Era sorella di Shirley Mason e Edna Flugrath, ambedue attrici.
Lesse le opere di Shakespeare identificandosi particolarmente con il personaggio della giovane Giulietta. Lavorò a lungo all'Hudson Theatre di New York; particolarmente gradita dal pubblico risultò l'interpretazione di The Poor Little Rich Girl di Eleanor Gates che diede all'età di 16 anni[1]. Passò quindi al vaudeville con la compagnia di Dustin Farnum interpretando The Little Rebel e ottenendo una parte in The Model di Augustus Thomas.
Nel frattempo, nel 1910, era entrata a far parte del mondo del cinema. Il suo primo film venne girato in un ambiente singolare: una ex scuola di equitazione di Manhattan, sulla 61 Strada, dove le scuderie erano state trasformate in camerini. La Dana diventò una stella quando entrò alla Edison, lavorando nello studio del Bronx. Si innamorò del regista della compagnia, John Hancock Collins, che sposò nel 1915. Il successo riscosso da Viola Dana grazie ai film della Edison diretti da Collins come Children of Eve (1915) e The Cossack Whip (1916) spinse il produttore B. A. Rolfe ad offrire alla coppia dei redditizi contratti con la sua casa di produzione, la Rolfe Photoplays, che faceva uscire le proprie pellicole attraverso la Metro Pictures Corporation.
Lei e Collins accettarono l'offerta di Rolfe nel 1916, realizzando varie importanti pellicole per la Rolfe/Metro, tra le quali si ricordano The Girl Without A Soul e Blue Jeans (entrambi del 1917). Rolfe chiuse gli studi della zona di New York per l'epidemia di spagnola del 1918, mandando la maggior parte dei suoi dipendenti in California. Viola Dana partì prima del marito, che stava finendo alcuni lavori per conto dello studio; Collins però finì per ammalarsi di influenza, che si trasformò in polmonite, causandone la morte in una stanza d'albergo di New York il 23 ottobre 1918.
Viola Dana rimase in California, recitando per conto della Metro. Nel 1920, si fidanzò con Ormer Locklear, un coraggioso aviatore e veterano di guerra. Locklear però morì il 2 agosto 1920, quando il suo aeroplano si schiantò mentre effettuava delle riprese cinematografiche notturne. Viola Dana, che assistette all'incidente, non prese più un aereo per 25 anni. Alla figura di Locklear si ispirò Robert Redford per interpretare il protagonista del film il temerario (1975)[2] e la Dana fu invitata come ospite d'onore alla prima del film.
La Dana continuò a recitare per tutti gli anni venti ma la sua popolarità andò gradualmente scemando. Uno dei suoi ultimi ruoli di rilievo fu nel primo film diretto da Frank Capra per la Columbia Pictures, Quella certa cosa (1928). Nel 1925, si era sposata con Maurice 'Lefty' Flynn, ex giocatore di football diventato poi attore[3]; i due divorziarono nel 1929, l'anno in cui l'attrice si ritirò dagli schermi. I suoi ultimi ruoli furono quelli in Two Sisters, One Splendid Hour e Rivista delle nazioni, interpretato al fianco della sorella Shirley Mason. Complessivamente aveva preso parte ad oltre 100 film. Più di cinquant'anni dopo il ritiro comparve nel documentario Hollywood: A Celebration of the American Silent Film (1980) in cui parlò della sua carriera nel cinema muto degli anni venti. Brani di tale intervista sono stati usati anche nel documentario del 1987 Buster Keaton: A Hard Act to Follow.
Viola Dana morì nel 1987, all'età di 90 anni. Fu sepolta all'Hollywood Forever Cemetery sotto il suo vero nome, Virginia Flugrath.