Le , il est élu procureur général de Genève sous l'étiquette du Parti radical face au candidat de l'Alliance de gauche, Jean-Bernard Schmid[9]. Il remporte l'élection avec 50,09% des suffrages, par 38 890 voix contre 38 752, soit une avance de 138 voix[3],[10]. Un second dépouillement est nécessaire pour fixer son sort[10],[11]. Il succède ainsi au procureur général socialiste sortant, Bernard Bertossa[10]. Au terme de son premier mandat, il se représente aux élections judiciaires du face au candidat socialiste François Paychère et est réélu avec 59% des suffrages, par 54 413 voix contre 37 950, soit une avance de 16 463 voix[12].
Le , une enquête du quotidien suisse Le Temps révèle que Daniel Zappelli serait administrateur de deux sociétés offshore au Panama, Astromar Investments SA et Zigma Marine Services SA[19],[20]. Si cela s'était avéré véridique, il aurait pu être accusé de conflit d'intérêts. Il est blanchi par les déclarations de son ancien employeur Maitre Monfrini car il s'agit d'une erreur imputable au représentant local à Panama[19].[réf.nécessaire]
Démission
En , les quatre premiers procureurs placés sous l'autorité de Daniel Zappelli démissionnent en raison «d’un manque de leadership et d’une politique pénale jugée confuse»[21],[22].
Il annonce sa démission de son poste de procureur général le pour le [23],[9]: «J’ai donc décidé de quitter mon poste de procureur général avec effet au ... Par respect pour les citoyens et citoyennes qui m’ont élu en 2002 et réélu en 2008, je continuerai à exercer jusque-là ma fonction avec dévouement et assurerai la transition avec celle ou celui qui me succèdera.»[24]. C'est la première fois qu'un procureur démissionne à Genève[25].
Immédiatement après son départ, il déménage avec sa famille à Dubaï[27],[28]. En 2017, il exerce comme associé dans un cabinet d'avocat à Genève, où il défend une ancienne élue du parti démocrate chrétien puis candidate auprès du Mouvement citoyens genevois au Conseil d'État condamnée à trois ans de prison pour avoir détourné un demi-million de francs à sa pupille[29].