Dam a Koppenhágai Műegyetemen szerzett diplomát (1920), majd a dán Mezőgazdasági és Állatorvostudományi Főiskolán, később pedig a Koppenhágai Egyetem élettani laboratóriumában oktatott. 1940-ben az Egyesült Államokba utazott, ahol főleg a Rochesteri Egyetemen (New York állam) adott elő, ill. folytatta kutatásait. 1946-ban visszatért a Koppenhágai Műegyetemre.

 Dam és munkatársai egy olyan hiánybetegséget mutattak ki csirkékben (1929-34), amely fokozott vérzési hajlammal és megnövekedett véralvadási idővel jár együtt. A betegséget Dam egy vérzékenységellenes vitamin hiányának tulajdonította, melyről később kimutatta, hogy zsírban oldható, és zöld növényi részek, levelek tartalmazzák. Az anyagot K-vitaminnak (Koagulations-Vitamin) nevezte el. 1939-ben Dam - és tőle függetlenül Doisy is - sikeresen elkülönítette a K-vitamint lucernából.