В Копенгагені відкривається дипломатичне представництво Української Народної Республіки (УНР). Першим Послом України в Данії стає український громадсько-політичний діяч Дмитро Левицький.
З підписанням Статуту Організації Об’єднаних Націй 24 жовтня 1945 Українська Радянська Соціалістична Республіка (УРСР) та Королівство Данія стають одними з держав-засновниць ООН. З 1945 по 1991 Україна бере участь в роботі цієї міжнародної організації як УРСР, а з моменту проголошення незалежності — як Україна.
Данія разом з дев’ятьма іншими європейськими державами створюють Раду Європи, підписавши Лондонську Угоду 5 травня 1949. Україна стає членом Ради Європи 9 листопада 1995.
Данія стає однією з країн-засновників НАТО, підписавши Північноатлантичний договір 4 квітня 1949.
1 січня 1973 Данія приєднується до Європейських спільнот, які стали попередницями сучасного Європейського Союзу.
Данія стає одним з підписантів Гельсінського заключного акту, що започатковує діяльність Наради з безпеки і співробітництва в Європі. У 1995 році Нарада змінює свою назву на Організацію з безпеки та співробітництва в Європі і набуває статусу міжнародної організації. Україна стає учасницею ОБСЄ 30 січня 1992.
24 серпня 1991 Верховна Рада України приймає Акт проголошення незалежності України. Закон України «Про правонаступництво України» від 12 вересня 1991 проголошує Україну правонаступницею УРСР і частково правонаступницею СРСР.
31 грудня 1991 Королівство Данія визнає незалежність України.
Україна і Королівство Данія укладають Угоду про встановлення дипломатичних відносин (у формі обміну нотами). Домовлено, що датою офіційного встановлення дипвідносин є дата отримання МЗС України ноти-відповіді МЗС Данії, а саме 12 лютого 1992.
7 лютого 1992 відбувається підписання Маастрихтського договору, який призводить до утворення Європейського Союзу. Проте громадяни Данії на тогорічному референдумі відхиляють цей Договір, лише повторний референдум відкриє шлях до ратифікації цього Договору.
22 серпня 1992 року останній Президент УНР в екзилі Микола Плав’юк урочисто передає президенту України Леоніду Кравчуку відповідні повноваження та регалії.
З укладанням Единбурзької угоди 31 грудня 1992 Данії надаються чотири виключення з Маастрихтського договору, що стосуються економічного і монетарного союзу, спільної політики безпеки та оборони, правосуддя та внутрішніх справ, а також громадянства Європейського Союзу. Це дозволяє Данії ратифікувати Единбурзьку угоду на повторному референдумі 18 травня 1993.
Україна першою з країн СНД 8 лютого 1994 підписує Рамковий документ «Партнерства заради миру» – програму військової співпраці НАТО з європейськими державами та колишніми республіками СРСР, які не є членами Альянсу.
29 квітня 1994 набуває чинності Угода між Урядом України та Урядом Королівства Данія про сприяння та взаємний захист інвестицій.
1 березня 1998 набуває чинності Угода про партнерство та співробітництво між Україною і Європейськими співтовариствами та їх державами-членами, яка закладає правовий фундамент відносин України з Європейським Союзом.
4 липня 2002 Президент України Леонід Кучма бере участь у п’ятому саміті Україна-ЄС, який проходить в Копенгагені під час головування Данії в Європейському Союзі. В ході прес-конференції після завершення переговорів з Президентом України Прем’єр-міністр Данії Андерс Фог Расмуссен заявляє: «Ми вважаємо Україну ключовим гравцем на європейському полі».
В Україні в рамках програми «Партнерство заради миру» започатковано перший Трастовий фонд НАТО з утилізації легких озброєнь, стрілецької зброї, звичайних боєприпасів та протипіхотних мін.
Початок переговорів між Україною та Європейським Союзом щодо укладення нової посиленої угоди на заміну Угоди про партнерство та співробітництво.
15-16 березня 2007 Данію відвідує Президент України Віктор Ющенко. В ході візиту зокрема укладаються Угоди про спрощення оформлення віз та про реадмісію осіб, Меморандум про взаєморозуміння щодо співпраці в енергетичній сфері, Угоди про співробітництво між Торговельно-промисловими палатами двох держав, а також про співробітництво між Українським союзом промисловців та підприємців і Конфедерацією датської промисловості.
3 липня 2007 набуває чинності Угода між Кабінетом Міністрів України і Урядом Королівства Данія про технічне і фінансове співробітництво, яка створює рамкові умови для надання Данією технічної допомоги Україні.
5-9 червня 2011 Україну з офіційним візитом відвідує спадкоємець данського престолу Кронпринц Данії Фредерік. Він бере участь у дансько-українському бізнес-форумі, а також відвідує міста Львів та Мелітополь. Підписано Меморандум про співробітництво між данським лідером з виробництва вітрових електрогенераторів компанією «Vestas» та українським Державним підприємством «Південний машинобудівний завод».
Україна головує в ОБСЄ, приділяючи особливу увагу врегулюванню тривалих конфліктів на просторі ОБСЄ, функціонуванню режиму контролю над звичайними озброєннями в Європі, посиленню звучання енергетичної проблематики в ОБСЄ. Одним з ключових заходів головування стає Міжнародна конференція високого рівня «Зміцнення ролі ОБСЄ у боротьбі проти торгівлі людьми» (м.Київ, 10-11 червня 2013).
20 лютого 2014 розпочинається збройна агресія Росії проти України, російські збройні сили проводять військову операцію із захоплення частини території України – Кримського півострова. Данія долучається до кола співавторів Резолюції Генеральної Асамблеї (ГА) ООН про територіальну цілісність України, ухваленої 27 березня 2014 на 68-й сесії ГА ООН, яка підтверджує міжнародно визнані кордони України та відсутність будь-яких правових підстав для зміни статусу АР Крим та міста Севастополя.
З березня 2014 Європейський Союз поступово запроваджує обмежувальні заходи проти Росії у відповідь на незаконну анексію Криму та навмисну дестабілізацію України.
Данія стає одним з 13 міжнародних партнерів Програми ООН із відновлення та розбудови миру, яка працює у 6 областях України. Програма спрямована на зміцнення громадської безпеки та соціальної згуртованості, підтримку відбудови економіки постраждалих від конфлікту громад і реалізацію реформ децентралізації влади та охорони здоров’я на підконтрольних уряду України територіях Донецької та Луганської областей.
Після початку агресії Росії проти України започатковано 6 нових Трастових фондів НАТО на підтримку України. Вони спрямовані на поліпшення системи управління і зв’язку, логістики, реабілітації та перекваліфікації колишніх військовослужбовців, а також на розмінування та протидію саморобним вибуховим пристроям. Данія стає контрибутором чотирьох Трастових фондів «Модернізація системи командування, управління, комунікації та комп'ютеризації», «Реформування систем логістики і стандартизації», «Програма з професійного розвитку» та «Знешкодження вибухонебезпечних предметів і протидія саморобним вибуховим пристроям».
Відбувається підписання Угоди про асоціацію між Україною та ЄС, яка за своїм обсягом і тематичним охопленням стає найбільшим міжнародно-правовим документом за всю історію України та найбільшим міжнародним договором з третьою країною, коли-небудь укладеним Європейським Союзом. Верховна Рада України та Європейський Парламент синхронно ратифікують Угоду 16 вересня 2014, Данія ратифікує Угоду 18 грудня 2014.
Верховна рада України Законом України №35-VIII від 23 грудня 2014 скасовує позаблоковий статус Української держави.
У січні 2015 за підтримки Данії на базі Міністерства енергетики та вугільної промисловості України відкривається Українсько-Данський енергетичний центр, діяльність якого спрямована на зменшення споживання традиційних енергоресурсів та розвиток відновлювальних джерел енергії в Україні, посилення енергетичної безпеки та формуванні сприятливих умов для залучення інвестицій в сталу енергетику України.
19 квітня 2016 Україну відвідує Прем’єр-міністр Королівства Данія Ларс Люкке Расмуссен. Це перший візит данського прем’єра в Україну в історії двосторонніх стосунків. В ході візиту відбувається бізнес-форум Україна-Данія, в якому беруть участь 37 данських компаній-лідерів, які працюють у секторах тваринництва, харчової переробки, енергоефективності, відновлюваних джерел енергії, ІТ та інжинірингу.
Данія стає співавтором Резолюції ГА ООН «Стан з правами людини у Автономній Республіці Крим та місті Севастополь (Україна)», ухваленої 19 грудня 2016 на 71-й сесії ГА ООН, яка засуджує серйозні порушення Росією прав людини в Криму, а також визнає Росію державою-окупантом. Оновлені резолюції з однаковою назвою приймаються ГА ООН в усі наступні роки. Данія послідовно виступає співавтором кожної з них.
5 квітня 2017 з нагоди 25-річчя дипломатичних відносин Данію відвідує Президент України Петро Порошенко. В ході візиту укладено Меморандум про взаєморозуміння у сферах енергоефективності та відновлюваної енергетики між двома країнами. Глава Української держави дякує Її Величності Королеві Данії Маргрете ІІ за всебічну підтримку нашої держави.
11 червня 2017 запроваджено безвізовий режим між Україною та Європейським Союзом, що дозволяє громадянам України вільно перетинати зовнішні кордони Європейського Союзу, у тому числі подорожуючи до Данії.
Під час головування Данії в Комітеті міністрів Ради Європи 21 лютого 2018 затверджений чинний План дій Ради Європи для України на 2018-2022 роки. Данія стає сьомим за величиною внеску донором цього Плану. Після оголошення про виділення додаткового внеску у 2021 (загальна сума склала майже €2.135 млн) Данія стає п’ятою найбільшою країною-донором цього Плану.
27 червня 2018 Копенгаген приймає Другу міжнародну конференцію з питань реформ в Україні. У відкритому пленарному засіданні та тематичних панелях беруть участь Прем’єр-міністр України Володимир Гройсман, Прем’єр-міністр Данії Ларс Лекке Расмуссен, Державний секретар Великої Британії у закордонних справах Борис Джонсон, Високий представник ЄС із закордонних справ та політики безпеки Федеріка Могеріні, інші високі представники багатьох країн світу. Візит до Данії стає першим міжнародним візитом тодішнього глави уряду України.
Данія стає співавтором Резолюції ГА ООН «Проблема мілітаризації АР Крим та м. Севастополь (Україна), а також частин Чорного і Азовського морів», ухваленої 17 грудня 2018 на 73-й сесії ГА ООН, яка закликає Росію припинити перешкоджати законному праву на свободу судноплавства у Чорному та Азовському морів, а також Керченській протоці. Оновлені резолюції з однаковою назвою приймаються ГА ООН в усі наступні роки. Данія послідовно виступає співавтором кожної з них.
З 2019 Програма розвитку ООН (ПРООН) в Україні за підтримки Уряду Данії запускає проєкт «Права людини для України», який підтримує регіональну мережу Уповноваженого ВРУ з прав людини та мережу громадських моніторів по всій Україні.
Крім того, уряди Данії, Швеції та Швейцарії оголошують про початок реалізації проєкту «Ефективне врядування та залучення громадян для покращення доступу до правосуддя, безпеки, охорони довкілля та соціальної згуртованості на сході України», який покликаний сприяти ефективному врядуванню та соціальній згуртованості в регіоні.
12 червня 2020 Північноатлантична рада визнає Україну партнером з розширеними можливостями.
16 червня 2020 Верховна Рада ратифікує Рамкову угоду між Урядом України та Урядом Королівства Данія щодо загальних умов та процедур, організаційних заходів та фінансових умов реалізації Програми з фінансування сталої інфраструктури. Таким чином створено правові підстави для запуску Програми в Україні, в рамках якої надаватимуться безвідсоткові позики для підтримки стійких державних інфраструктурних проєктів.
6 квітня 2021 відкривається Українсько-Данський молодіжний дім, який стає платформою для демократичного діалогу, творчості та спільної соціально-політичної діяльності молоді України і Данії.
21 квітня 2021 в Музеї національної історії Данії в замку Фредеріксборг запускається перший україномовний аудіогід в Данії.
7 липня 2021 у взаємодії з Міністерством енергетики України та Міністерством розвитку громад та територій України започатковано Програму Українсько-Данського енергетичного партнерства (UDEPP), скеровану на впровадження данських енергетичних рішень та технологій у сфері зеленої енергетики, а також передачу данського досвіду модернізації систем централізованого теплопостачання.
23 серпня 2021 у Києві відбувається інавгураційний саміт Кримської платформи – міжнародного формату, який Україна створила задля консолідації зусиль з деокупації Криму. Данія бере участь у Саміті і стає підписантом Спільної декларацію Учасників Міжнародної Кримської платформи.
18 грудня 2021 укладається Меморандум про взаєморозуміння між Міністерством інфраструктури України та Міністерством оборони Королівства Данія щодо співробітництва в галузі розвитку та посилення морського потенціалу України, який створює передумови для будівництва данськими компаніями суден багатоцільового призначення на суднобудівних заводах України.
24 лютого 2022 розпочинається невиправдане та неспровоковане масштабне вторгнення Росії в Україну, яке Данія визнає грубим порушенням міжнародного права, нападом на міжнародний правопорядок і демократичні цінності.
23 червня 2022 лідери 27 країн-членів ЄС ухвалюють рішення про надання Україні статусу кандидата на членство в ЄС.
Данія стає співавтором Резолюції ГА ООН «Територіальна цілісність України: захист принципів Статуту ООН», ухваленої 12 жовтня 2022, яка стає важливою частиною міжнародного інструментарію для притягнення Росії до відповідальності, а також Резолюції ГА ООН «Забезпечення засобів правового захисту та репарацій у зв’язку з агресією проти України», ухваленої 14 листопада 2022, яка створює механізм компенсації Україні збитків, спричинених розв’язаною Росією війною. Обидві Резолюції ухвалені на 11-й надзвичайній спеціальній сесії ГА ООН, присвяченій вторгненню Росії в Україну.