Burhan Doğançay, ressam ve harita subayı Adil Doğançay ile Hediye Hanım'ın çocuğu olarak 11 Eylül 1929'da İstanbul'da dünyaya geldi.
Sanat alanındaki ilk eğitimini, babasından ve ressam Arif Kaptan'dan alan Doğançay, lise yıllarını Ankara'da geçirdi ve Gençlerbirliği takımında futbol oynadı.
Doğançay, Ankara Üniversitesi Hukuk Fakültesinden mezun olduğu 1950'de Fransa'ya giderek, 1955'e kadar Academie de la Grande Chaumiere'de sanat kurslarına katıldı ve 1953'te Paris Üniversitesinde iktisat konusunda doktora yaptı.
Harçlığı yetmediği için 1952'de İngiliz filmi Innocents in Paris filminde Ronald Shiner'a dublörlük yapan sanatçı, para kazanmak için barmenlik, ABD'de gece bekçiliği ve kilisede temizlik işlerinde çalıştı.
Usta sanatçı, bir yandan akademik eğitimini sürdürürken diğer taraftan babasının da teşvikiyle resim çalışmalarına devam etti.
Danimarka, İsveç, Almanya, İsviçre ve İtalya'ya seyahat eden Doğançay, doktorasını bitirip Ankara'ya döndükten sonra, 1956'da Sanat Sevenler Kulübü'nde ilk kişisel sergisini açtı.
Usta sanatçı, 1960'lı yılların başından itibaren hayranlık duyduğu şehir duvarlarını eserlerine konu ederek, Duvarlar serisine başladı.
Kendi deyimiyle "Bir gün New York'taki 86. Sokak'ta yürürken gözüne takılan bir şey ile bu tutkunun başladığını" ifade eden sanatçı, yaptığı bir açıklamada, şu bilgileri vermişti:
"Şu ana kadar gördüğüm en güzel soyut tabloydu. Bir posterin artıkları ile yüzeyinden gelen ve duvarda oluşan parça gölgelerinin desenleri vardı. Daha ziyade portakal renginde, biraz da mavi, yeşil ve de kahverengiydi. Ayrıca üzerinde, yağmur ve çamurla oluşmuş izler vardı."
Bu düşünceden yola çıkan sanatçı 1975'te, 114 ülkeyi kapsayan Dünya Duvarları fotoğraf projesine başladı. Doğançay, bu projenin ürünlerini, 1982'de Paris'te Fısıldayan Duvarlar adı altında ilk kez sergiledi. Sanatçının tasarımları, 1983'te Fransa'nın ünlü halı merkezi Aubusson'da duvar halısı olarak dokunmaya başlandı.
Brooklyn Köprüsü'nün 1986'da büyük onarım geçirdiği sırada Doğançay tarafından çekilen 19 adet büyük boy fotoğrafı, New York'un 100. yıl kutlamalarında JFK Uluslararası Havaalanı'nda iki yıla yakın süre sergilendi. Bu fotoğraflar daha sonra, Walls of the World adlı kitapta yayınlandı.
Çalışmalarında yaşamdan beslenen Doğançay, kimi eserlerinde etkiyi pekiştirmek için kolaj ve fümaj tekniğini bir arada kullandı. Ayrıca kağıtlar, afişler, ipler, eski kırık tabelalar, kapı tokmakları, teller, kilitler ve boyanmış tahtalar gibi malzemeler de usta sanatçının vermek istediği mesajın nesnelerini oluşturdu.
Ressam Doğançay'ın ünlü tablolarından Mavi Senfoni, 2009'da Murat Ülker tarafından, 2.2 milyon liraya satın alındı.
Usta sanatçı, 1999'da İstanbul'da bir atölye kurmak için Beyoğlu'nda bir bina satın aldı. 2004'te Doğançay Müzesi olarak halka açılan bina Türkiye'nin ilk kişisel çağdaş sanat müzesi oldu.
Ardında onlarca önemli sanat eseri bırakan Doğançay, İstanbul'da tedavi gördüğü Amerikan Hastanesi'nde 16 Ocak 2013'te 84 yaşında hayatını kaybetti.
Burhan Doğançay'ın cenazesi vasiyeti üzerine Bodrum Turgutreis'teki Karabağ Mezarlığı'na defnedildi.
