Dorothy Jean Dandridge lahir pada tahun 1922 di Cleveland, Ohio. Ia merupakan anak dari entertainer Ruby dan Cyril Dandridge. Ayahnya adalah seorang tukang kayu dan pendeta Baptis. Orangtuanya berpisah sebelum Dorothy lahir. Ruby menciptakan sebuah grup bernama The Wonder Children yang terdiri dari kedua putrinya, Vivian dan Dorothy. Grup tersebut dikelola oleh kekasih Ruby, Geneva Williams. Williams dikatakan memiliki temperamen buruk dan sering kali memberikan hukuman yang kejam pada anak-anak tersebut. Kedua saudara perempuan ini melakukan tur di seluruh Amerika Serikat selama lima tahun tanpa henti, jarang sekali bersekolah, sementara Ruby bekerja dan tampil di Cleveland. Namun, pada masa Depresi Besar, pekerjaan hampir tidak ada untuk keluarga Dandridge, seperti halnya bagi banyak pekerja Chitlin' Circuit. Ruby memindahkan keluarganya ke Hollywood, California, di mana ia mendapatkan pekerjaan tetap di radio dan film dengan memerankan peran pembantu rumah tangga yang kecil. Setelah pindah ke sana, pada tahun 1930, Dorothy masuk McKinley Junior High School. The Wonder Children kemudian berganti nama menjadi The Dandridge Sisters pada tahun 1934. Dorothy dan saudarinya bekerja sama dengan teman sekolah tari mereka, Etta Jones.

Karir Dorothy dimulai ketika ia masih sangat muda. Pada usia 13 tahun, ia tampil dalam film komedi Our Gang yang berjudul "Teacher's Beau" pada tahun 1935. Sebagai bagian dari The Dandridge Sisters, Dorothy juga tampil dalam film The Big Broadcast of 1936 (1936) bersama Bill "Bojangles" Robinson, A Day at the Races bersama Marx Brothers, dan It Can't Last Forever (keduanya pada tahun 1937) bersama Jackson Brothers. Meskipun peran-perannya ini relatif kecil, Dorothy terus mendapatkan pengakuan melalui penampilan klub malamnya di seluruh negeri. Peran film pertama Dorothy yang dikreditkan adalah dalam film Four Shall Die (1940). Namun, film tersebut tidak memberikan banyak kontribusi pada karir filmnya karena Dorothy menolak peran-peran hitam yang stereotip. Sebagai akibatnya, ia memiliki sedikit pilihan peran film. Dorothy kemudian mendapatkan peran kecil dalam film Lady from Louisiana bersama John Wayne dan Sundown bersama Gene Tierney, keduanya pada tahun 1941.

Pada tahun yang sama, Dorothy tampil dalam nomor spesial "Chattanooga Choo Choo" dalam film musikal Sun Valley Serenade yang sukses pada tahun 1941. Ini adalah kali pertama Dorothy tampil bersama Nicholas Brothers. Selain penampilannya dalam film-film, Dorothy juga tampil dalam beberapa film pendek yang diputar di jukebox, seperti "Paper Doll" oleh Mills Brothers, "Cow, Cow Boogie", "Jig in the Jungle", dan "Mr. and Mrs. Carpenter's Rent Party" yang juga dikenal sebagai "Swing for my Supper". Film-film ini tidak hanya menampilkan Dorothy sebagai penyanyi dan penari yang berbakat, tetapi juga menekankan pada kecantikan fisiknya.

Selama karirnya, Dorothy sering tampil dalam film dan panggung pada tahun 1940-an. Ia juga tampil sebagai penyanyi band dalam film-film bersama Count Basie dalam Hit Parade of 1943 dan Pillow to Post pada tahun 1945. Namun, Dorothy tidak mendapatkan peran utama yang diinginkannya. Hal ini berubah pada tahun 1954 ketika Dorothy mendapatkan peran utama dalam film Carmen Jones. Penampilannya dalam film tersebut membuatnya menjadi bintang film Afrika-Amerika pertama yang dinominasikan untuk Academy Award for Best Actress. Prestasinya ini membuat Dorothy semakin dikenal dan dihormati di industri hiburan.

Selain karir aktingnya, Dorothy juga merupakan seorang penyanyi yang terkenal. Ia sering tampil sebagai vokalis di tempat-tempat terkenal seperti Cotton Club dan Apollo Theater. Pada tahun 1959, Dorothy dinominasikan untuk Golden Globe Award atas perannya dalam film Porgy and Bess. Ia juga mendapatkan penghargaan bintang di Hollywood Walk of Fame. Namun, di balik kesuksesannya, Dorothy juga mengalami kehidupan pribadi yang rumit. Ia menikah dan bercerai dua kali, pertama dengan penari Harold Nicholas (ayah dari putrinya, Harolyn Suzanne), dan kemudian dengan pemilik hotel Jack Denison. Sayangnya, Dorothy meninggal pada tahun 1965 dalam usia 42 tahun.