דודאמל נולד בברקיסימטו, ונצואלה. הוא למד מוזיקה מגיל צעיר והחל לנגן בכינור בגיל 10. כעבור זמן קצר החל ללמוד קומפוזיציה. הוא למד בקונסרבטוריון חסינטו לארה ומורהו לכינור שם היה חוסה לואיס חימנס. משם המשיך ללימודים אצל חוזה פרנסיסקו דל קסטיו באקדמיה הלטינו-אמריקאית לכינור. בגיל 12 החל לנגן ככנר ראשי בתזמורת הנוער של ברקיסימטו ובגיל 13 גם ניצח עליה כמחליף מזדמן למנצח, שחלה.
ביולי 2006 ניצח על התזמורת הפילהרמונית הישראלית בפסטיבל ספולטו באיטליה. היה זה המפגש השני שלו עם התזמורת, לאחר ששנה קודם לכן החליף את זובין מהטה בניצוח על הסימפוניה החמישית של מאהלר. התזמורת התפעלה מגישתו הרעננה והנלהבת. דודאמל התבקש להחליף את זובין מהטה, ששבר את רגלו, בסדרת קונצרטים מיצירות מאהלר. הוא ניצח על התזמורת גם בחגיגות השבעים להיווסדה, בדצמבר 2006, יחד עם לורין מאזל, קורט מאזור, ואלרי גרגייב וזובין מהטה.
הפילהרמונית של ניו יורק הודיעה כי דודאמל יהיה מנהלה המוזיקלי החדש של התזמורת מהעונה 2026/7. דודאמל יבוא במקומו של המנצח יאפ ואן זביידן שהחל את תפקידו לפני כשש שנים.
במקביל דודאמל יסיים את מינויו כמנהלה המוזיקלי של התזמורת הפילהרמונית של לוס אנג'לס. ב 14 השנים האחרונות הפך אותה לאימפריה תרבותית ולאחת התזמורות החדשניות והמצליחות ביותר מבחינה כלכלית בארצות הברית.
הוא נשא לאישה את חברתו משנים, אלואיסה מאטורן, בשנת 2006, בקראקס. תזמורת הנוער הלאומית סימון בוליבר חברה לסקולה קנטורום לשוות לאירוע אופי של חגיגה מוזיקלית מיוחדת במינה. החתונה נערכה בקתדרלה באוניברסיטה הקתולית במונטאלבאן, פרוור של קראקס. מאטורן, ילידת ונצואלה, היא רקדנית בלט ושואפת לקדם את הקריירה שלה כסופרת פוליטית בשנים הבאות.