Doig begynte sin karriere i den lokale klubben St Helena hvor han spilte høyreback. Han byttet klubb til Arbroath i 1884. Klubben var manglet målvakter, så unge Doig ble plutselig omskolert fra sin tidligere posisjon som høyreback. Han var reserve for laget frem til 1886, da han var 19 år gammel. Han fikk 2 landskamper for Skottland i perioden hans i klubben, og har faktisk fremdeles rekorden for flest landskamper som Arbroath-spiller.
I 1889 skiftet han klubb til Blackburn. Her ble han kun en kort periode. Etter kun en kamp ble det uenighet mellom Doig og klubben, og han returnerte til Arbroath.
I september1890 returnerte Doig til England for å spille for å spille for Sunderland. Etter sin første kamp for sin nye klubb oppsto det problemer. Han var fremdeles registrert som Blackburn spiller, og skulle dermed ikke spilt for Sunderland. Saken endte med bot og fratrekk av 2 poeng fra klubben.
I de neste 14 sesongene spilte Doig fast for laget. Han var med å vinne 1. Divisjon i 1892, 1893, 1895 og i 1902. Totalt spilte Doig 456 kamper for de rød og hvit stripede. Det er kun Jimmy Montgomery som har flere kamper for klubben.
Doig fikk ytterligere 4 kamper for Skottland mens han var i Sunderland. Den første av disse fire kampene, var i den nå berømte 2-1 seieren mot England4. april1896 på Celtic Park i Glasgow. Dette avbrøt Englands rekke på 20 kamper uten tap. [1].
I august1904 ble han kjøpt til Liverpool av manager Tom Watson for £150. Klubben var da i 2. divisjon. Doig spilte samtlige 36 kamper Liverpool var involvert i sesongen 1904/1905. Dette var han den eneste i klubben som gjorde. Liverpool vant 2. divisjon dette året, og dermed var opprykket et faktum. Den påfølgende sesongen mistet han plassen sin i målet til Sam Hardy. Etter dette fikk han kun noen få kamper for Anfield-klubben. Doig spilte sin siste kamp for Liverpool i 11. april1908. Han var på dette tidspunkt 41 år, og 165 dager, noe som fremdeles i 2007 er rekord for de røde. [2].
Han avsluttet karrieren i amatørklubben St. Helens Recreationals, hvor han spilte til han la opp i 1910.