Insieme a Roy Lee, suo socio alla Vertigo Entertainment, Doug Davison è stato uno dei fautori dello straordinario successo di The Ring (tratto dal popolare film di paura giapponese del 1998 di Hideo Nakata) e The Grudge. Tra le altre pellicole, ricordiamo il film poliziesco vincitore di un Oscar, The Departed, diretto da Martin Scorsese e interpretato da Leonardo DiCaprio, Jack Nicholson e Matt Damon; e The Strangers, grande successo di cassetta, interpreto da Liv Tyler.
Davison ha prodotto l'adattamento di un altro film giapponese, Dark Water, tratto dal romanzo di Koji Suzuki, diretto da Walter Salles e interpretato da Jennifer Connelly. In seguito, ha supervisionato la distribuzione di La casa sul lago del tempo, romantica storia d'amore della Warner Bros. interpretata da Keanu Reeves e Sandra Bullock.
Di recente, la Vertigo ha prodotto film del calibro di Assassination of a High School President, commedia noir per adolescenti diretta da Brett Simon e interpretata da Bruce Willis e Mischa Barton; Quarantine, thriller poliziesco diretto da John Dowdle, con Jennifer Carpenter e Jay Hernandez; e Possession - Una storia romantica, thriller psicologico diretto da Joel Bergvall e Simon Sandquist, con Sarah Michelle Gellar e Lee Pace.
Attualmente, la Vertigo è impegnata allo sviluppo e alla produzione di diversi progetti cinematografici, tra i quali Night of the Living Dorks (commedia horror scritta da Chris Bishop); The Brigands of Rattleborge (western che narra una storia di vendetta scritto d Craig Zahler); e Since Walker Left (un dramma familiare diretto da Keith Gordon e interpretato da Julianne Moore, Bryce Dallas Howard e Vanessa Redgrave).
Davison ha intrapreso la carriera cinematografica a New York, lavorando prima come assistente di produzione del film Die Hard - Duri a morire e, successivamente, come revisore di soggetti alla New Line Cinema. Trasferitosi a Los Angeles, è approdato alla Mad Chance Productions dove, su insegnamento di Andrew Lazar, ha lavorato prima come direttore dello sviluppo della casa cinematografica e, successivamente, come presidente del settore produzione, co-producendo il film Eliminate Smoochy, scritto da Adam Resnick e diretto da Danny DeVito, con Robin Williams e Edward Norton. Sempre alla Mad Chance, ha realizzato film di successo del calibro di Space Cowboys, Cats and Dogs - Come cani e gatti e Confessioni di una mente pericolosa.