Domagkek medikuntza ikasi zuenKieleko Unibertsitatean.Lehen Mundu Gerran parte hartu zuen eta 1914ko abenduan zauritu zuten. Gainerako gerra osasun zerbitzu gisa erabili zen. Ikasketak amaitu ondoren, Greifswald Unibertsitatean lan egin zuen, eta bakterioek eragindako infekzioak ikertu zituen.
1925eanMünsterreko Unibertsitateak kontratatu zuen eta WuppertalekoBayer laborategietan ere hasi zen lanean. Prontosil antibiotikoa aurkitu zuen,streptococcus-en aurka eraginkorra eta horregatik Nobel Saria jaso zuen. Erregimen naziak saria ukatzera behartu zuen etaGestapok astebetez atxilotu zuen. Azkenean, 1947an jaso ahal izan zuen saria.
Tuberkulosiari eta minbiziaren aurkako kimioterapiari buruzko ikerketa berriak abiarazi zituen. Apendizitisak jota hil zen 1964an.