Marie-Claire Daveu est diplômée de l'Institut national agronomique Paris-Grignon, de l'École nationale du génie rural, des eaux et des forêts, et titulaire d'un DESS de gestion publique de l'université Paris-Dauphine. Elle débute sa carrière comme haut fonctionnaire dans le domaine de l'agriculture et de l'environnement, conseillère technique auprès du Premier ministre, Jean-Pierre Raffarin, puis directeur de cabinet de Serge Lepeltier, ministre de l'Ecologie et du développement durable.
En 2005, elle prend la tête du développement durable du groupe Sanofi-Aventis avant de rejoindre en 2007 le cabinet de Nathalie Kosciusko-Morizet, ministre de l'Ecologie, du Développement durable, des Transports et du Logement