Дамян Велчев Дамянов е роден на 4 март 1883 г. в Габрово. Завършва военното училище през 1903 г. Участва като командир във войните от 1912–1918 г. Той е един от основателите на Военния съюз през 1919 г., а от 1922 г. е член на ръководството му.

След Деветоюнския преврат през 1923 г., в който взима дейно участие, Велчев се завръща в армията. От 1927 г. е началник на Военното училище. През 1928 г. е уволнен от армията поради конфликт с военния министър Иван Вълков. Отново се заема с възстановяването на Военния съюз. Завършва право в Софийския университет през 1932 г.

Дамян Велчев е близък до политическия кръг “Звено”. Той участва в преврата от 19 май 1934 г. По-късно е отстранен от ръководството на Военния съюз и се налага да замине за Югославия. След завръщането си е осъден на смърт за подготовка на държавен преврат. По-късно присъдата му е заменена с доживотна, а през 1940 г. е амнистиран.

През 1943 г. се включва в дейността на Отечествения фронт (ОФ) като представител на “Звено”. Участва и в преврата на 9 септември 1944 г. Става военен министър и е повишен в генералско звание.

През 1946 г. е назначен за посланик в Швейцария, след като е отстранен от правителството. Отказва да се завърне в България, след като е освободен от тази длъжност. Българското му гражданство е отнето.

Дамян Велчев умира на 25 януари 1954 г. във Франция.