Ladji Doucouré maakte zijn internationale doorbraak in het seizoen van 2005. Hij werd Europees indoorkampioen 60 m horden. Op de 110 m horden begon hij het seizoen met een tijd van 13,14 en weldra verbeterde hij dit naar 13,02. Drie weken voor de wereldkampioenschappen maakte hij zichzelf tot een van de topfavorieten door een persoonlijk record van 12,97 te lopen. Hij werd hiermee Frans recordhouder en na Colin Jackson de tweede Europeaan ooit die dit onderdeel binnen de dertien seconden liep.
Bij zijn tweede olympische optreden op de Olympische Spelen van 2008 in Peking plaatste Doucouré zich wederom voor de finale van de 110 m horden. Hierin moest hij genoegen nemen met een vierde plaats met een tijd van 13,24. Het jaar erop veroverde hij bij de EK indoor in Turijn het goud op de 60 m horden.
In 2012 nam Doucouré deel aan de Olympische Spelen in Londen. Via 13,67 in de series plaatste hij zich voor de halve finale. Daarin werd hij uitgeschakeld met een langzamere tijd van 13,74.
Doucouré is aangesloten bij Viry-Evry-Nord-Sud-Essonne.
Titels
Wereldkampioen 110 m horden – 2005
Wereldkampioen 4 x 100 m – 2005
Europees indoorkampioen 60 m horden – 2005, 2009
Frans kampioen 110 m horden – 2004, 2005, 2008
Frans indoorkampioen 60 m horden – 2002, 2004, 2005