Doni memulai karirnya di dunia balap motor sejak usia dini. Ia berhasil memenangkan 2 kejuaraan berturut-turut pada tahun 2003-2004 di kelas underbone 110cc 4T dalam Novice Class di ajang Yamaha Asean Cup. Pada tahun 2005-2007, Doni mendapatkan kesempatan sebagai wildcard bersama Yamaha di kelas 125cc saat GP Malaysia. Pada tahun 2008, ia melanjutkan karirnya di kelas 250cc bersama Yamaha dan berhasil mendapatkan 1 poin dari 16 balapan yang ia ikuti.
Pada tahun 2009, Doni ambil bagian dalam kejuaraan dunia Supersport bersama tim YZF Yamaha dan berhasil mencetak 8 poin dari 16 balapan. Selanjutnya, pada tahun 2010-2012, Doni terus membalap di kejuaraan nasional maupun kejuaraan Asia bersama Yamaha.
Tahun 2013, Doni memulai debutnya di Grand Prix Sepeda Motor di kelas Moto2 bersama tim Federal Oil Gresini Moto2. Ia juga menjadi bagian dari tim Tech 3 pada tahun 2016. Setelah menghilang dari kancah balap motor internasional, Doni kembali berlaga di ajang Suzuka 4 Jam 2017. Ia mengendarai Yamaha YZF-R6 dari tim Akeno Speed dan berhasil finis kedua.
Selain sebagai pembalap motor, Doni juga pernah tampil dalam sinetron Anak Jalanan pada tahun 2015. Doni Tata Pradita merupakan salah satu pembalap motor Indonesia yang telah mengukir prestasi di kancah balap motor internasional.