Ο Έντγκαρ Λόρενς Ντοκτόροου (Edgar Lawrence Doctorow) γεννήθηκε στις 6 Ιανουαρίου 1931 στο Μπρονξ της Νέας Υόρκης από ρωσοεβραίους γονείς δεύτερης γενιάς. Από πολύ μικρός – περίπου εννέα χρονών – άρχισε να ενδιαφέρεται για τη λογοτεχνία και να ταυτίζεται με τους συγγραφείς που διάβαζε. «Δεν διάβαζα μια ιστορία για να δω τι θα γίνει μετά, αλλά για να δω πώς είχε στηθεί. Διάβαζα οτιδήποτε έπεφτε στα χέρια μου: Ντοστογιέφσκι, Θερβάντες, Τζακ Λόντον, μέχρι καουμπόικες ιστορίες και κόμικς». Πήγαινε στο δημοτικό όταν άρχισε να γράφει διηγήματα, μιμούμενος τον Έντγκαρ Άλαν Πόε. Η πρώτη του δημοσίευση έγινε στο λογοτεχνικό περιοδικό του γυμνασίου του.
Σπούδασε στο Κολέγιο Κένιον του Οχάιο και στη συνέχεια στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια της Νέας Υόρκης, θέατρο και φιλοσοφία. Το 1954 κλήθηκε στα όπλα και ως δεκανέας διαβιβάσεων υπηρέτησε τη στρατιωτική του θητεία στην κατεχόμενη από τους συμμάχους Γερμανία.
Το πρώτο του βιβλίο με τίτλο «Welcome to Hard Times» εκδόθηκε το 1960 και το δεύτερο «Big as Life» έξι χρόνια αργότερα. Το 1971 ακολούθησε το «Βιβλίο του Ντάνιελ» («The Book of Daniel»), το οποίο τον έκανε ευρύτερα γνωστό. Του χάρισε το Εθνικό Βραβείο Βιβλίου (National Book Award) και μεταφέρθηκε στον κινηματογράφο από τον σκηνοθέτη Σίντνεϊ Λιούμετ το 1983. Το μυθιστόρημα αναφέρεται στην εποχή του μακαρθισμού και στην καταδίκη σε θάνατο του ζεύγους Ρόζμπεργκ, ως πράκτορες των Σοβιετικών.
Το 1975 εξέδωσε το «Ragtime», μία τοιχογραφία της Αμερικής των αρχών του 20ου αιώνα, που μετέφερε αριστουργηματικά στη μεγάλη οθόνη ο Μίλος Φόρμαν το 1981 και αποτέλεσε τη βάση του ομώνυμου μιούζικαλ. Το 1986 τιμήθηκε ξανά με το Εθνικό Βραβείο Βιβλίου για τη μαρτυρία «Παγκόσμια Έκθεση» («World’s Fair»), που αφηγείται τη ζωή ενός μικρού αγοριού τη δεκαετία του ‘30 στη Νέα Υόρκη, ενώ το 1989 προστέθηκε μία ακόμα επιτυχία στο ενεργητικό του με το μυθιστόρημα «Μπίλι Μπάθγκεϊτ», στο οποίο πρωταγωνιστεί ένα 15χρονο φτωχό αγόρι, που υιοθετείται από τον μαφιόζο Ντατς Σουλτς. Το βιβλίο γυρίστηκε ταινία από τον Ρόμπερτ Μπέντον το 1991.
Ο Ντοκτόροου έγραψε δοκίμια, θεατρικά έργα, καθώς και το κείμενο «Lamentation: 9/11» («Θρήνος: 9/11»), που συνοδεύει τις φωτογραφίες του Ντέιβιντ Φιν με θέμα την 11η Σεπτεμβρίου. Εργάστηκε ως αναγνώστης σεναρίων και ως στέλεχος εκδοτικών οίκων. Δίδαξε σε γνωστά πανεπιστήμια των ΗΠΑ: Γέιλ, Πρίνστον, Καλιφόρνιας και Νέας Υόρκης. Το 1984 εξελέγη μέλος της Αμερικανικής Ακαδημίας και του Εθνικού Ινστιτούτου Γραμμάτων και Τεχνών.
Ο Ε. Λ. Ντοκτόροου πέθανε στις 21 Ιουλίου 2015 στη Νέα Υόρκη, σε ηλικία 84 ετών, χτυπημένος από καρκίνο των πνευμόνων. Ήταν παντρεμένος με τη συμφοιτήτριά του Έλεν Σέτζερ με την οποία απέκτησε τρία παιδιά.