Dolunay Soysert, 25 Mart 1973 tarihinde Adana’da dünyaya gelmiştir. Çerkes kökenli olan Soysert, orta ve lise eğitimini Özel Moda Koleji'nde tamamlamıştır. Sanata olan ilgisi erken yaşlarda başlamış ve İstanbul Üniversitesi Sanat Tarihi ve Arkeoloji Bölümü'ne kaydolmuş, ardından Müjdat Gezen Sanat Merkezi Tiyatro Bölümü’ne geçmiştir. Oyunculuk kariyerine İstanbul Şehir Tiyatroları’nda adım atmıştır.

İlk kez kameralarla 1998 yapımı Cumhuriyet filminde, Latife Hanım’ı canlandırarak tanışmış ve sinema dünyasına girişiyle dikkat çekmiştir. Ardından Nebraska Üniversitesi Drama ve Tiyatro Bölümü’nde eğitim almış ve Amerika'dan döndükten sonra Türkiye’deki televizyon projelerine odaklanmıştır. Sultan Makamı ve Omuz Omuza gibi dizilerdeki performanslarıyla tanınmıştır.

Tiyatro sahnesinde de önemli işler yapmıştır; Buluşma adlı oyunda Marilyn Monroe’yu, Ayşe Müzikalinde ise Ayşe karakterini canlandırmıştır. 2004 yılında Çağdaş Sinema Oyuncuları Derneği tarafından Umut Veren Kadın Oyuncu ödülünü kazanırken, 2005 yılında Buluşma oyunundaki başarısı nedeniyle Afife Jale En İyi Kadın Oyuncu Ödülü'ne layık görülmüştür.

Soysert’in akıllarda kalan unutulmaz karakterlerinden biri, Bir İstanbul Masalı dizisindeki Derya karakteridir. Ayrıca, Bebeğim adlı dizideki Leyla rolü de büyük ilgi görmüştür. İstanbul Halk Tiyatrosu’nun ilk oyunlarından biri olan Can Tarlasında da yer almış, sahne deneyimlerine devam etmiştir.

Dolunay Soysert, 9 Temmuz 2006’da oyuncu Sinan Tuzcu ile evlenmiş, çift birlikte birçok projede yer almış ve 26. İstanbul Film Festivali'nin açılış törenini birlikte sunmuştur. Soysert, hem tiyatro hem de televizyon dünyasında güçlü bir iz bırakmış, kariyerine başarıyla devam etmektedir.