Nacido en Gentilly, el 14 de abril de 1912, fue marcado, por la muerte de su madre, en 1919, y por la precaria situación económica que padeció a posteriori, transcurriendo su niñez y su adolescencia, en un suburbio de París. Estos hechos resultaron ser golpes muy duros para la frágil personalidad de un niño de 7 años, como es obvio.

En el 1925 pudo ingresar en «L´école Estienne», escuela de artes y oficios, en donde se formó como grabador y litógrafo, una actividad en decadencia a la que Doisneau consideraba poco creativa. Así es que, para compensar su falta de estímulo, a la edad de 17 años, empezó a realizar sus primeras fotos, que pusieron en evidencia su natural talento, con la ayuda de una cámara prestada. Poco tiempo después fue admitido en el Atelier Ullmann, un taller dedicado a publicidad de productos farmacéuticos. Sin embargo, uno de los momentos más importantes en su vida inició cuando comenzó a trabajar, como ayudante, en el estudio de diseño de André Vigneau. Éste era un artista surrealista, exponente de la vanguardia de la época. Pero, tras haber cumplido con el servicio militar, en el 1932, a su regreso a Paris, no pudieron contratarle de nuevo debido a que una gran crisis, golpeaba la industria gráfica.

Doisneau pudo, no obstante, encontrar un empleo como publicitario de la fábrica Renault, en Boulogne-Billancourt, en donde trabajó como fotógrafo hasta 1939. A la vez, dio comienzo a su obra personal, fotografiando la empresa y sus obreros. Después, contrajo matrimonio con Pierrette Chaumaison y se instaló en Montrouge, donde habría de vivir hasta su fallecimiento. Se afilió a la Conféderation Général du Travail (CGT) y se relacionó con el Parti Comuniste Français, al que se afilió en 1947.

Al estallar la guerra fue llamado a filas pero, debido a la ocupación de Francia por los nazis, retornó a la vida civil y colaboró con la Resistencia. Falsificó pasaportes, y otros documentos, muchos favoreciendo a los judíos, además de registrar la ocupación alemana. En agosto de 1944 documentó la liberación de París, siendo el período de 1945-1960 el de su mayor producción fotográfica, en el campo del reportaje humanista.

Su relación profesional y amistosa, junto a intelectuales como Jacques Prévert, Blaise Cendrars, Robert Giraud, etc., ampliaron su perspectiva. Cartier-Bresson le propuso unirse a Magnum en 1947, pero Doisneau optó por quedarse en Rapho, la agencia que le dio la seguridad que deseaba y que le permitía permanecer en Francia, sin tener que trasladarse por el planeta, algo que no era de su agrado. Los años sesenta no fueron buenos para el fotoperiodismo y, aún menos, para el reportaje humanista. Doisneau se ganó la vida como fotógrafo publicitario pero también experimentó con fotografía periférica y desarrolló una cámara para retratar objetos cilíndricos o esféricos.

En los últimos diez años de su vida, desde fines de los setenta y a lo largo de la década del 80, se produjo un resurgimiento del interés del público por el reportaje humanista. El gran fotógrafo volvió a ser valorado, convirtiéndose en uno de los artistas más admirados y apreciados de la historia fotográfica.

Falleció en París el 1 de abril de 1994, habiendo sido galardonado con los premios Kodak (1947) y el Niepce (1956), y dejándonos importantes libros, cortometrajes e instantáneas tan famosas como lo son El Beso del Hôtel de Ville (1950) y Los chicos de la Place Hébert (1957), entre otras.