داریوش طلایی در ۲۶ بهمن ۱۳۳۱ در خانواده‌ای علاقه‌مند به موسیقی متولد شد.

او از یازده سالگی به هنرستان موسیقی رفت و به تحصیل موسیقی کلاسیک غربی و موسیقی ایرانی با ساز تخصصی تار پرداخت. شروع آموختن تار در همان هنرستان نزد علی‌اکبر شهنازی باعث علاقه خاص او به ساز تار و موسیقی ایرانی شد. پس از گرفتن دیپلم هنرستان همزمان به تحصیل در رشته موسیقی دانشکده هنرهای زیبای دانشگاه تهران و کار در مرکز حفظ و اشاعه موسیقی پرداخت. در این مرکز با تشکیل و سرپرستی گروه موسیقی برنامه هایی از موسیقی اصیل ایرانی در چندین دوره جشن هنر شیراز اجرا کرد. داریوش طلایی طی این دوران نزد استادانی چون علی اکبر شهنازی، نور علی برومند، عبدالله دوامی، یوسف فروتن و سعید هرمزی به تکمیل آموخته های خود در سنت ها و مکاتب مختلف موسیقی دستگاهی ایرانی پرداخت.

پس از اتمام تحصیلات دانشگاه او از سال ۱۳۵۵ در دانشگاه تهران به عنوان عضو هیئت علمی دانشگاه موسیقی ایرانی تدریس کرد. وی در سال ۱۳۵۸ با دریافت بورسیه از دولت فرانسه برای ادامه تحصیل عازم کشور فرانسه شد و ضمن تحصیل موسیقی شناسی تا مقطع دکتری در دانشگاه نانتر به شناساندن موسیقی ایرانی از طریق تدریس، اجرای کنسرت و انتشار موسیقی ایرانی در اروپا و امریکا پرداخت.

داریوش طلایی از زمان بازگشت به ایران در سال ۱۳۷۱ تا کنون عضو هیئت علمی گروه موسیقی دانشگاه تهران است و طی این سالها ضمن تدریس در دانشگاه به تالیف آثار موسیقی و اجرای کنسرت پرداخته است.