13 Ocak 1972'de İstanbul’da dünyaya gelen Ozan Doğulu, ünlü pop şarkıcısı Kenan Doğulu’nun ağabeyidir. Babası, müzik dünyasında tanınan besteci merhum Yurdaer Doğulu, annesi ise Serpil Doğulu’dur. Ozan Doğulu’nun Canan Doğulu adında, moda ve tasarım dünyasında faaliyet gösteren bir kız kardeşi de bulunmaktadır.
Müzik yolculuğu oldukça erken yaşlarda başlamıştır. 1976 yılında, henüz dört yaşındayken, piyano bölümüne birincilikle girerek İstanbul Konservatuvarı'na adım atmıştır. Aynı yıl, altı yaşında iken, Spor ve Sergi Sarayı’nda düzenlenen bir ödül töreninde "Yılın Sanatçısı" ödülünü kazanarak büyük bir dikkat çekmiştir. Bu ödül, onun gelecekteki parlak kariyerinin de müjdecisi olmuştur. Sekiz yaşında TRT Çocuk Korosu’na katılarak müzikle olan bağını daha da güçlendiren Ozan Doğulu, on iki yaşında babasının kurduğu Yurdaer Doğulu Sanat Merkezi’nde piyano dersleri vermeye başlamıştır.
Ozan Doğulu'nun profesyonel müzik hayatı, on dört yaşında Çetin Çalışır Orkestrası’yla sahneye çıkarak Erol Büyükburç’a eşlik etmesiyle ivme kazanmıştır. Aynı yıl, Özel Saint Michel Fransız Lisesi’ni kazanmış ve müzikle ilgili eğitimine devam etmiştir. 1989 yılında Eurovision orkestrasında yer almış, ardından konservatuvarda flüt ve gitar dersleri alarak müziğin farklı dallarında kendini geliştirmiştir. Aranjörlük kariyerine de erken yaşlarda başlamış ve Grup Gündoğarken’in "Ankara’dan Abim Geldi" albümünü hazırlamıştır.
1993 yılında, kardeşi Kenan Doğulu’nun ilk albümü "Yaparım Bilirsin"i hazırlayarak büyük bir adım atmıştır. O tarihten sonra Zülfü Livaneli, Kayahan, Tarkan, Sertap Erener, Gloria Gaynor, Sarah Brightman gibi pek çok önemli sanatçıyla sahne ve albüm çalışmaları yapmıştır. Ayrıca, Sezen Aksu'nun orkestra şefliğini uzun süre üstlenmiş ve Türkiye’nin en saygın sanatçılarından biri olarak müzik dünyasında önemli bir yer edinmiştir. Bugüne kadar 2000’e yakın şarkıya, pek çok reklam ve film müziğine imza atmıştır.
Ozan Doğulu, 2003 yılında, Bursa'daki Sezen Aksu konserinde tanıştığı Ece Yosmaoğlu ile 18 Aralık 2007’de Maslak’ta gerçekleşen bir düğünle evlenmiştir. Çiftin ilk çocukları Arya, 24 Mayıs 2008'de dünyaya gelmiştir.
15 Haziran 2010’da, DMC etiketiyle "130 Bpm" adlı ilk albümünü çıkarmıştır. Bu albümde, Sezen Aksu, Tarkan, Kenan Doğulu, Sıla, Ferhat Göçer, Ajda Pekkan, Mustafa Ceceli, Ziynet Sali ve Agusev Brass Band gibi isimlerle işbirliği yapmıştır. Albümün ilk video klibi, sözleri Sıla’ya ve müziği Ozan Doğulu’ya ait olan "Alain Delon" isimli şarkıya çekilmiş, Haziran ayında yayınlanmıştır. Albümde yer alan ikinci klip ise Ziynet Sali’nin seslendirdiği "Sen Mutlu Ol" şarkısına çekilmiştir.
Ozan Doğulu, müziğiyle olduğu kadar sahne arkasındaki başarılı aranjmanları ve besteleriyle de Türk müzik dünyasında önemli bir figür olarak yerini almıştır.
