Membro ed allievo della marina imperiale prese parte alla prima guerra mondiale, ove sviluppò il suo interesse per la guerra sottomarina, finendo prigioniero degli inglesi nel 1918.

Con l’avvento del nazismo, fu chiamato, per la sua straordinaria competenza in materia, all’allestimento della nuova flotta di sommergibili del reich, i temibili U-Boote; nominato contrammiraglio nel 1939, viceammiraglio nel 1940, succeduto a Raeder, alla fine dell'estate 1942, come comandante supremo della marina da guerra (1943), guidò la guerra sottomarina contro le navi alleate, infliggendo pesanti perdite al nemico e rappresentando la carta vincente della marina del reich, fino a quando gli inglesi, a partire dal luglio 1941, riuscirono a decifrare i codici di Enigma, l’apparecchio utilizzato dai sommergibilisti tedeschi per la trasmissione dei loro documenti.

Da quel momento la potenza degli U-Boote di Donitz si avviò al crepuscolo ma, ciononostante, il grande ammiraglio, conquistò sempre maggior credito agli occhi di un fuhrer conquistato dal suo grande prestigio, dalla sua straordinaria personalità e competenza.

Specie dopo l’attentato di Rastenburg, Donitz divenne l’unico vero ufficiale a godere della fiducia di Hitler, a tal punto che venne designato, nel testamento politico del fuhrer, quale suo successore alla presidenza del Reich, ministro della Guerra e comandante supremo.

L’erede di un Hitler ormai cadavere, nel bunker di una cancelleria assediata dall’armata rossa, tentò disperatamente di concludere una pace separata con gli anglo-americani, al fine di proseguire la lotta contro l’Unione Sovietica, ma, resosi immediatamente conto dell’impossibilità di attuare tale piano, fu costretto, l’ 8 maggio 1945, a capitolare e ad accettare la resa incondizionata di ciò che rimaneva di una potenza ormai dissolta.

Condannato, durante il processo di Norimberga, a 10 anni di carcere, scontati nella fortezza berlinese di Spandau, tornò libero nel 1956.