Entrò ad Hollywood negli anni '20, quando riuscì a farsi assumere dal produttore Hal Roach. Estroverso di natura, si adattò a fare l'attore in qualche cortometraggio comico e l'assistente alla regia. Si fece notare anche come "inventore di gag", qualità particolarmente apprezzata da Roach. Quando passò dietro la macchina da presa riuscì a mettere insieme i talenti di Stan Laurel ed Oliver Hardy nel film Saps at Sea (C'era una volta un piccolo naviglio, 1940). Rimane famosa la sua regia del film Bored of Education (1936), film della serie "Our Gang" (serie di film inventati e prodotti sin dal 1922 da Hal Roach e interpretati quasi esclusivamente da bambini), che si aggiudicò il premio Oscar come miglior cortometraggio dell'anno. Sicuramente Gordon Douglas è stato uno dei più poliedrici, prolifici e longevi registi hollywoodiani, considerando che dai primi tempi del sonoro alla fine degli anni '70 ha diretto ben 87 tra corto e lungometraggi, partecipato a 10 pellicole in qualità di attore e scritto diverse sceneggiature. Nella sua lunga carriera passò da un genere all'altro, dal comico al poliziesco, dal musical al dramma, dalla fantascienza al western. Tra i suoi migliori film vanno ricordati Kiss Tomorrow Goodbye (Non ci sarà domani, 1950), Only the Valiant (L'avamposto degli uomini perduti, 1951), She's Back on Broadway (Virginia, dieci in amore, 1953), Gold of the Seven Saints (L'oro dei dette santi, 1961), Robin and the Seven Hoods (I 4 di Chicago, 1964), Stagecoach (I 9 di Dryfork City, 1966) e Nevada Smith (Nevada Smith, 1975). Gordon Douglas è stato un cineasta minore, ma disciplinato, serio ed affidabile. Gli va riconosciuta inoltre una grande duttilità e la capacità di assecondare attori di prima grandezza come Frank Sinatra, col quale girò Tony, Rome (L'investigatore, 1967), The Detective (Inchiesta pericolosa, 1968) e Lady in Cement (La signora nel cemento, 1968). Il suo ultimo film è stato Viva Knievel! (Le strabilianti avventure di Superasso, 1977), basato sulle acrobazie del motociclista Evel Knievel. Si è spento a causa di un cancro all'età di ottantacinque anni.