Er is een (klein) betekenisverschil.

daardoor

oorzaak (meer objectief en beschrijvend)
Er was een boom omgewaaid. Daardoor moest ik van het fietspad af.

daarom

oorzaak, reden (meer subjectief en redenerend)
Er was een boom omgewaaid. Daarom ben ik van het fietspad afgegaan.

dus

conclusie (subjectief en objectief)

Er was een boom omgewaaid. Dus moest ik van het fietspad af.

Daardoor geeft alleen een oorzaak, net als doordat. Daarom geeft een reden (omdat) en kan ook gebruikt worden als het onderscheid oorzaak-reden er niet toe doet (zie ook doordat / omdat). Dus hoeft niet aan het begin van de zin te staan: Ik moest dus van het fietspad af. En dus kan ook gebruikt worden in combinatie met een oorzaak of reden: O, daarom moest je dus van het fietspad af.