Yaklaşık 50 yılını eğlence sektörüne verdi. Day, kariyerine 1939'da bir grupta şarkıcı olarak başladı, ancak 1945'te ilk kaydı olan "Sentimental Journey"i kaydettikten sonra tanınmaya başladı. GrubuBrown & His Band of Renown'dan ayrıldıktan sonraColumbia Records'la uzun sürecek olan ortaklığına ve solo kariyerinde denemeler yapmaya başladı.Columbia Records, Doris Day'in anlaşma yaptığı tek etiket şirketidir. Ortaklıkları 1947 yılından 1967'ye kadar sürdü ve Day'i 20. yüzyılın en popüler ve sevilen şarkıcılarından biri olmasını sağlayan 650 kayıttan fazlasını içermektedir.
Gerçek adı "Doris Mary Ann Kappelhoff" olan Doris Day, 1938'de geçirdiği bir kaza sonrasında bir daha dans edemez ve bunun yerine şarkı söylemeyi öğrenir. Daha sonradan aldığı "Doris Day" adı ile müzikhol ve büyük orkestralar ile çalışmaya başlar. 1948'den itibaren, beyazperdede görülür. Kısa bir süre sonrasında daWarner Bros ile kontrat imzalar ve onun için birçok filmde oynar.
Çok sevilen bir komedi sanatçısı olan Doris Day,Rock Hudson'un veyaCary Grant'ın da ortağı olarak, ekranlarda genellikle sağlıklı ve erdemli kadınları canlandırdı.Michael Curtiz,David Butler,Charles Vidor veAlfred Hitchcock gibi sinema dünyasının en önemli isimleri ile filmler çevirdi. 1968'de beyazperdeden televizyona geçen Doris Day, neslindeki birçok sanatçı gibi kariyerini televizyon ekranlarında devam ettirdi.
1975'te "Doris Day, Her Own Story" adlı otobiyografisini yayımladı.
Doris Day, özellikle deAlfred Hitchcock'unThe Man Who Knew Too Much filminde söylediği "Que Sera Sera" adlı şarkıdaki unutulmaz yorumu ile dünya sinema seyircilerinin hafızalarında yer etti.