Si è costruito una carriera
prestigiosa, diventando uno dei maggiori talenti dei Pixar Animation Studios. Entrato nello studio nel 1990, ha iniziato animando e dirigendo diversi spot prodotti dalla Pixar per Tropicana Fruit Juice, il riciclaggio delle confezioni di Tetrapak e Lifesavers.
Assieme a John Lasseter e Andrew Stanton, Docter ha sviluppato la storia e i personaggi di Toy Story - Il mondo dei giocattoli (Toy Story), il primo lungometraggio della Pixar, in cui era anche supervisore dell’animazione. E’ stato l’artista storyboard di A Bug's Life - Megaminimondo (A Bug’s Life) e ha scritto l’iniziale trattamento della storia di Toy Story 2 - Woody e Buzz alla riscossa (Toy Story 2).

Ha esordito come regista in Monsters & Co. (Monsters, Inc.), che è stato candidato a un Academy Award per la miglior pellicola di animazione. Come uno dei maggiori creativi dei Pixar Animation Studios, Docter ha ottenuto un’altra nomination agli Academy Award per aver contribuito alla storia originale del film della Disney•Pixar, vincitore dell’Oscar, WALL•E.
Prima di entrare alla Pixar, Docter ha lavorato come animatore alla Walt Disney Company, alla Bob Rogers and Company, alla Bajus-Jones Film Corporation e alla Reelworks a Minneapolis. Il suo interesse verso l’animazione è incominciato all’età di otto anni, quando ha creato il suo primo taccuino animato. Ha studiato animazione dei personaggi alla CalArts (California Institute of the Arts) di Valencia, in California, dove ha prodotto un’ampia gamma di film, tra cui Winter, Palm Springs e il vincitore dello Student Academy Award Next Door.
Attualmente, vive a Piedmont, in California, con la moglie e i loro due figli.