Doisneau was aanvankelijk lithograaf en begon in 1934 aan een carrière als beroepsfotograaf, in eerste instantie als industrieel en reclamefotograaf. Vanaf 1939 was hij freelance fotojournalist. Hoewel zijn stijl kenmerkend is voor de Franse documentaire fotografie, wilde Doisneau geen lid worden van Magnum Photos: het zou hem tegen zijn zin in naar het buitenland brengen. Doisneau werkte in Parijs en de buitenwijken daarvan, waar hij bijna een halve eeuw portretten maakte van mensen: kunstenaars, zwervers, jongetjes van de straat, geliefden etc.
Doisneau werd vooral beroemd door zijn foto's van het straatleven. Hij noemde zich eerder een "beeldenvisser" dan een "beeldenvanger", onder andere omdat hij zich mengde (onderdompelde) tussen zijn onderwerpen. Hij is een geduldige voorbijganger die een zekere afstand tot zijn onderwerpen houdt en afwacht tot zich een klein verhaal afspeelt. De foto's zijn vaak doortrokken met humor, maar ook met nostalgie, ironie en tederheid.