Одним із перших успішних сценаріїв Дена Ґілроя стала робота для 1992 року «Корпорація „Безсмертя“» (англ. Freejack, укр. назва — калька з російської).
У 1992 році Ден Ґілрой став співсценаристом популярної комедії Денніса Хоппера «Супровідники» (Chasers).
Ден Ґілрой працював над сценарієм до фільму про Супермена, який не вийшов на екрани, але робота над проектом показана в документальному фільмі 2015 року «Смерть „Супермен живе“: Що трапилося?» (англ. The Death of «Superman Lives»: What Happened?).
Режисерський дебют Дена Ґілроя — кримінальний трилер «Стерв'ятник» 2014 року. Оригінальний сценарій фільму, також написаний Ґілроєм, був номінований на премію «Оскар» 2015 року (лауреатом обрано сценарій фільму «Бердмен»). Цікаво, що в роботі над фільмом узяли участь брати Дена: Тоні як продюсер, Джон — монтажер; при цьому, головну роль виконала дружина Ґілроя, актриса Рене Руссо.
Серед інших робіт Ґілроя-сценариста відзначається фільм «Гроші на двох» (Two for the Money) вийшов 2005 року, головні ролі в якому зіграли Аль Пачино, Метью Макконегі та Рене Руссо (дружина сценариста).
У 2017 році вийшов фільм «Конг: Острів Черепа», знятий за сценарієм Дена Ґілроя. Він також став сценаристом і режисером фільмів «Роман Ізраел, Esq.» (2017) з Дензелом Вашингтоном та «Оксамитова бензопилка» (2019) з Джейком Джилленголом, Рене Руссо та Джоном Малковичем.
Ґілрой анонсований автором сценарію до майбутнього фільму про супергероя коміксів Стена Лі — Анігілятора (Stan Lee's Annihilator).
