Douglas Elton Thomas Ullman néven látta meg a napvilágot a Colorado állambeli Denverben, Hezekiah Charles Ullman és Ella Adelaide Marsh gyermekeként. Féltestvére John Fairbanks (született 1873).
Douglas apja, aki Pennsylvaniában született, prominens New York-i zsidó ügyvéd volt. Az ő szülei Badenből vándoroltak még ki Amerikába az 1830-as években. Az édesanyja római katolikus családban született, New Yorkban.
Douglas fiatalon kezdte meg színházi pályafutását egy denveri amatőr színházban. Egy észak-denveri középiskolában tanult, ahol kezelhetetlen diákként tartották számon, egyszer felöltöztette az iskola szobrát Szent Patrik napján. Felsőévesen otthagyta az iskolát. A Colorado School of Mines-ban érettségizett, utána a Harvardon folytatta tanulmányait.
Fairbanks az 1900-as évek kezdetén költözött New Yorkba, ahol megkezdte színészi karrierjét. Mielőtt debütált a Broadway színpadán 1902-ben, egy vasáruboltban dolgozott és hivatalnok volt egy Wall Street-i irodában.
Mary Pickfordal, a híres színésznővel és üzletasszonnyal egy partin ismerkedett meg 1916-ban. Hamarosan viszonyuk lett egymással. 1917-ben a pár Charlie Chaplin társaságában vonattal körbeutazta az Egyesült Államokat. Pickford és Chaplin ekkoriban Hollywood két legjobban fizetett filmcsillaga volt. Fairbanks megalapította saját produkciós cégét, a Douglas Fairbanks Film Corporationt. A színész 18 hónappal a film fővárosába érkezése után népszerűsége és üzleti tehetsége folytán a harmadik legjobban fizetett sztárrá vált. A stúdiók, hogy letörjék hatalmas fizetésüket, megpróbálták teljesen irányításuk alá vonni és monopolizálni a filmterjesztést, illetve a filmbemutatókat.
1918. december 1-jén, New Rochelle-ben Beth elvált Fairbanks-től és a bíróság az asszonynak ítélte közös fiuk felügyeleti jogát is. A végzés, amelyen a válás okaként „egy ismeretlen nő” szerepelt 1919. március 5-én vált jogerőssé.
Fairbanks, Pickford, Chaplin, és D. W. Griffith 1919-ben megalapította a United Artists stúdiót, amely saját gyártású filmeket forgalmazott és művészeinek alkotói szabadságot hagyott.
Fairbanks elhatározta, hogy feleségül veszi Pickfordot, de ő még a színész Owen Moore házastársa volt. Mindketten tartottak a válással járó sajtóérdeklődéstől és rossz publicitástól, mivel a közönség ezt követő házasságuk esetén bojkottálhatta volna filmjeiket. A végén Douglas ultimátumot adott Marynek, akinek egy nevadai kisvárosban 1920. március 2-án sikerült kieszközölnie a gyors válást.
A pár 1920. március 28-án házasodott össze egy baptista templomban, és Los Angeles-ben a West Fourth Street-en találtak közös otthonra. Londonba és Párizsba utaztak nászútra, majd ők lettek az első hollywoodi sztárházaspár.
1920-ban Fairbanks 29 vígjátékban játszott. Vonzotta a lehetőség, hogy kosztümös filmekben dolgozzon. Ekkor készítette a Zorro jele című filmet, amely szupersztárrá tette.
1921-ben Pickforddal és Chaplinnel segítettek megszervezni a Motion Picture and Television Fund-ot.
Az első ceremóniaként 1927. április 30-án letették Hollywoodban a Grauman’s Chinese Theater alapkövét. Fairbanks-et szavazták meg a Motion Picture Academy of Arts and Sciences első elnöknek és ő volt a házigazda az első Oscar-díj kiosztáson.
A legutolsó némafilmje a A vasálarcos volt (1929-ben). Feleségével játszottak az első hangosfilmben, Petruchio és Kate figuráját alakították ShakespeareMakrancos hölgyében 1929-ben. Az utolsó filmje a Don Juan magánélete lett (1934-ben).
Később viszonyt kezdett Sylvia Ashley színésznővel és 1933-ban elköltözött Pickfordtól. 1936-ban elváltak és március 7-énPárizsban Fairbanks összeházasodott Ashleyvel. Nyugdíjas éveit feleségével a kaliforniai Santa Monica-ban a 705 Ocean Front alatt álló házban élte le.
1939. december 12-én körülbelül 12:45-kor, 56 évesen Douglas Fairbanks alvás közben szívrohamban halt meg otthonában. A temetési szertartása a Wee Kirk o' the Heather templomban volt a kaliforniai Glendale-ben.
Douglas Fairbanks kéz és láblenyomata a Grauman's Chinese Theater előtt található a 7020 Hollywood Boulevard címen.
Filmjei
Színészként
A Robin Hood c film posztere (1922)Fairbanks Robin Hood szerepében