Den australiska slog en nio-under-par 63 på Sawgrass för att gå före en grupp av fem spelare som inkluderar Englands Justin Rose och Irlands Shane Lowry.
Lowry plockade upp sju skott på baksidan nio för att komma hem i en turnering rekord 29 slag.
Masters mästare Danny Willett är sju på drift på två under, medan värld nummer två Jordan Spieth är nivå par.
Rory McIlroy, värld nummer tre, avslutade också nio skott från ledningen efter en 72 som innehöll två birdies och två bogeys.
Dag, med början på den bakre nio, började sin runda med tre raka birdies och nådde turn i fyra under par.
Sedan lade han till ytterligare fem fågelungar när han kom till front nio för att motsvara kursrekordet som delas av Martin Kaymer, Roberto Castro, Greg Norman och Fred Pares.
Lowry, 29, har spelat in bara en topp-10 avsluta denna säsong men gick Rose och amerikanska trio Bill Haas, Brendan Steele och Cameron Tringale i en homeward run som inkluderade chipping i för en örn-tre på par-fem 11th.
Willett och Spieth, båda spelar sina första turneringar sedan en Augusta duell vanns av engelsmannen, slutade väl driva på en dag av låga poäng.
Spieth tog en sjua på par-fem nionde, hans sista hål, efter att ha tagit fem skott för att komma ner från en greenside bunker.
Världs nummer ett Jason Day var lika med kursrekordet att ta en två-shot första-rundan ledning på Players Championship.