A tüdőrákban szenvedő Doctorow halálhírét a The New York Times jelentette az író fiára hivatkozva.
Doctorow 1931. január 6-án született New York Bronx negyedében orosz zsidó bevándorló családban, az Edgar nevet a poéta Poe iránti tiszteletből kapta szüleitől. A Kenyon Főiskolán hallgatott filozófiát, 1952-ben kitüntetéssel végzett, majd a Columbia Egyetemen posztgraduális drámaírásképzésen vett részt. Belépett a hadseregbe, 1953 és 1955 között Németországban szolgált. 1954-ben feleségül vette Helen Esther Setzert, akitől három gyermeke született. Leszerelése után repülőtéri ügyintézőként dolgozott, 1959-től 1964-ig a New American Library kiadó szerkesztője volt, majd a Dial Press felelős szerkesztői, 1969-ben alelnöki posztjára került.
1969 után két fő tevékenysége az írás és az oktatás lett, ma pedig már a legjelentősebb kortárs amerikai írók között tartják számon. Első igazán jelentős műve az 1971-ben megjelent Daniel könyve című regény, amely az atomtitok miatt kivégzett Rosenberg házaspár gyermekének történetét dolgozza fel fikciós keretben, hiteles képet rajzolva az 1950-es évek, a McCarthy-korszak Amerikájának életéről, a hidegháború légköréről.
Világhírnevét az 1975-ben megjelent Ragtime című regényének köszönheti. Ez a műve 1979-ben magyarul is megjelent. Milos Forman rendezésében film készült belőle, amely nagy sikert aratott. A műben az 1910-es évek botrányoktól, utcai harcoktól és a ragtime-tól hangos Amerikáját ábrázolta sajátos írói technikával. A több szálon futó, szerteágazó cselekményben valós és kitalált szereplők sorsát követhetjük nyomon, feltűnik a könyv lapjain Houdini és Henry Ford, emellett koldusszegény bevándorlók és milliomosok, anarchisták és sztrájkoló munkások életébe pillanthatunk be. A Ragtime lüktető, eleven, nagyon érzékletes próza élvezetes stílusban megírva, nem véletlen, hogy szerepelt a 20. század száz legjobb angol nyelvű regényének listáján.
Doctorow későbbi műveinek színhelyéül többnyire szeretett és jól ismert szülővárosát, New Yorkot választotta, ám azt egy interjúban visszautasította, hogy regényeit egy New York-ciklus darabjainak tekintsék. „Úgy gondoltam, hogy magáról az életről írok. Képzeletemben azonban, úgy látszik, az élet és New York egy és ugyanaz” – nyilatkozta. Ugyanakkor ő családjával a New York-i nyüzsgés helyett a kisvárosi életformát választotta, New Rochelle-ben lakott, ott, ahol a Ragtime is játszódik.
Sajátos technikájú, a mesét a tényregénnyel ötvöző történelmi regényeiben szinte kivétel nélkül a jelenkori Amerika gyökereit keresi. Nagy sikert aratott az 1930-as évek Amerikáját megelevenítő Vöcsök-tó (1980), az író bronxi gyermekéveit feldolgozó, 1985-ben megjelent Világkiállítás, amely 1986-ban elnyerte a Nemzeti Könyvdíjat. Az 1988-as Billy Bathgate, a gengszterinas megkapta a PEN–Faulkner-díjat, Pulitzer-díjra is jelölték, a regényből Dustin Hoffman, Bruce Willis és Nicole Kidman főszereplésével film készült.
Az 1990-es évek óta Doctorow további három regénnyel jelentkezett, de ezekkel nem érte el a korábbi sikereket: A víztároló (1994), Isten városa (2000), A nagy menet (2005). Összességében tíz regénye, két-két elbeszélés- és esszékötete, egy-egy drámája és önéletrajza jelent meg, műveit húsz nyelvre fordították le, s négy regényét is megfilmesítették. Regényeinek többsége magyarul is olvasható, a Ragtime például Göncz Árpád fordításában lett népszerű.
