Родился 6 января 1931 в Бронксе (Нью-Йорк). Его формирование, пришедшееся на период после мирового экономического кризиса 1929–1930 (т.н. «Великая депрессия»), в обстановке нужды и надежд, рожденных либеральным «новым курсом» Ф.Д.Рузвельта, составило содержание романа Всемирная выставка (World's fair, 1985). Учился Доктороу в Кеньон-Колледже (Гамбир, шт. Огайо), потом год в аспирантуре Колумбийского университета; в 1953–1955 служил в армии.

Первые два романа, Добро пожаловать в тяжелые времена (Welcome to Hard Times, 1960) и Большой, как жизнь (Big as Life, 1966), Доктороу написал, работая сначала рецензентом сценариев для киностудии «Коламбиа пикчерз», потом редактором в издательствах «Новая Американская библиотека» («New American Library») и «Дайел пресс» («Dial Press»). В 1971 выпустил Книгу Дэниела (The Book of Daniel), основанную на процессе Ю. и Э.Розенберг, обвиненных в шпионаже и передаче военных секретов СCCР и казненных в 1953. Рэгтайм (Ragtime, 1975) и Всемирная выставка получили Национальную книжную премию. Доктороу – автор книг Гагарье озеро (Loon Lake, 1980), хроники жизни находчивого бродяги в период экономического кризиса; сборника Жизни поэтов (Lives of the Poets, 1984) из шести рассказов и одноименной повести; Билли Батгейта (Billy Bathgate, 1989), истории оборванца из Бронкса, ставшего учеником гангстера Голландца Шульца (время действия те же 1930-е годы); и Водной станции (The Waterworks, 1994), истории преступного использования науки в Нью-Йорке в 1871, поведанной редактором газеты.