Diplômé de l'IEP Paris et ingénieur civil des ponts et chaussées en 1991, Damien Cazé est également diplômé de l’ESSEC en 1996 et ancien élève de l'ENA (promotion Victor Schoelcher 1994- 1996).

En 1996 il entre à la Cour des comptes, est promu conseiller référendaire en 1999 puis conseiller maître en 2012.

En 2002, il est appelé en qualité de conseiller technique d'Hervé Gaymard, ministre de l'Agriculture et devient l'année suivante celui de Jean-Pierre Raffarin à Matignon.

En 2005, Damien Cazé intègre le ministère de l'Agriculture au poste de directeur des pêches maritimes et de l'aquaculture. Puis devient directeur des affaires maritimes au ministère de l'Écologie, de 2008 à 2010.

En 2010, il est nommé directeur général délégué d'Universcience. Il rejoint ensuite en 2015 la Cour des Comptes et est nommé rapporteur général d’une enquête sur la fiscalité de l’environnement.

En mai 2017, il est nommé chef de pôle au cabinet du Premier Ministre, Édouard Philippe, en charge des questions relatives à l’écologie, aux transports, à l’énergie, au logement et à l’agriculture.

Damien Cazé est depuis le 16 septembre 2020 Directeur général de l’Aviation civile.