Douglas a commencé à monter à cheval à l'âge de 8 ans. Adolescent, il passe ses étés dans un ranch de bétail du Nevada, comme bronco-buster, se défoulant sur les circuits de rodéo du Nevada.

Grand 1m85, il a dirigé l'équipe de football de son lycée. Puis a suivi des courts d'arts dramatiques au Santa Monica City College et à l'Université de Californie dans le but de devenir professeur d'éducation physique, mais, ayant découvert un peu plus tard le septième art, il change d'orientation.

En parallèle, il a fait du mannequinat et participe à des spots publicitaires.

Premier pas au cinéma en 1956, sous les caméras de William Wyler qui l'engage comme soldat sudiste dans « La loi du Seigneur » (1956), les tribulations d'une famille de quakers déstabilisée par la guerre de Sécession avec Gary Cooper, Dorothy McGuire, Anthony Perkins ; suivi du drame de guerre « Torpilles sous l'Atlantique » (1957) de Dick Powell, Doug est l'enseigne Merry sur un destroyer commandé par le capitaine Murrell (Robert Mitchum) qui à prit en chasse un sous-marin allemand commandé par Von Stolberg (Curd Jürgens).

Cette même année, il signe avec la Revue/NBC télévision pour la série « Le Virginien » une série western de 249 épisodes de 1962 à 1971 où il tient le rôle de Trampas un mauvais garçon repenti, en équipe avec James Drury. Durant sa carrière, Doug participa à plus de 76 séries télévisées de 1957 à 1996 principalement des westerns.

En 1959, John Huston l'invite dans le superbe western « Le vent de la plaine » Rachel (Audrey Hepburn) indienne de naissance, a été recueillie et adoptée par une famille blanche les Zachary, mais lorsque ses origines sont découvertes, Rachel est sans cesse la cible de brutalités racistes des blancs locaux jusqu'à vouloir la tuer, de plus les indiens veulent la récupérer, avec ses frères Doug McClure et Audie Murphy, Ben (Burt Lancaster) va livrer la plus terrible bataille de sa vie pour sauver la femme qu'il aime.

James Sheldon adapte au cinéma « Les enfants du diable » (1961) et « Panique à l'Ouest » (1962) deux westerns issues de la série télé « Le Virginien » dans lesquels James Drury et Doug McClure ont les mêmes rôles avec Lee J. Cobb et Charles Bickford.

Il campe un officier sudiste lors de la guerre de Sécession dans « Les prairies de l'honneur » (1964) d'Andrew V.McLaglen, avec James Stewart qui refuse de s'impliquer dans ce conflit mais lorsque son plus jeune fils (Philllip Alford) est fait prisonnier par les Nordistes il prend les armes.

Un film d'aventure et palpitant sur les exploits téméraires de la légion étrangère « Beau Geste le baroudeur » (1966) de Douglas Heyes, Beau et John Geste (Guy Stockwell et Doug McClure) deux frères américains rejoignent la Légion étrangère française, sous le commandement du psychotique sergent-major Dagineau (Telly Savalas), ils combattent les Arabes déchaînés en Afrique du Nord.

Suivi du drame de guerre assez mémorable « L'évasion la plus longue » (1966) de Don Weis, lors de l'invasion japonaise des Philippines, un groupe de réfugiés, un G.I américain (Doug McClure), une infirmière de l'armée (Catherine Ross), le prêtre Sanchez (Ricardo Montalban) et un groupe d'enfants locaux, tentent d'échapper aux japonais à bord d'un bus en mauvais état à travers les lignes ennemies.

Il ferraille dans le film d'aventure " Le pirate du roi " (1967) de Don Weis, l'officier de marine Brian Fleming (Doug McClure) se porte volontaire pour une dangereuse mission, infiltrer le repère des pirates qui menacent la navigation au large de Madagascar, avec au casting : Ted de Corsia, Guy Stockwell et Jill St. John.

Accaparé par la télévision, il revient en force avec des films de science-fiction, citons : « Le sixième continent » (1974) de Kevin Connor, il est l'un des rescapés d'un cargo britannique coulé par un sous-marin allemand qui accostent sur une île peuplé de dinosaures et d'hommes primitifs, un joli succès commercial et critiques, qui donne lieu à une suite « Le septième continent » (1976) du même réalisateur, il est l'assistant du scientifique Abner Perry (Peter Cushing) qui, avec leur foreuse appelée la Taupe, ils s'enfoncent dans les entrailles de la terre et se retrouvent dans un monde préhistorique dominé par des créatures volantes au regard fulgurant et habitée par d'hommes des cavernes qui chassent des bêtes préhistoriques.

Dans le même registre, il enchaîne avec « Le continent oublié » (1977) de Kevin Connor, le major McBride (Patrick Wayne) mène une expédition à la recherche de Tyler (Doug McClure) échoué dans l'Antarctique, mais en plein vol, ils sont attaqués par un ptérodactyle, l'avion s'écrase et l'équipage se retrouve dans un monde peuplé de guerriers primitifs et de créatures terribles préhistoriques.

C'est encore Kevin Connor qui signe le film fantastique « Les sept cités d'Atlantis », l'ingénieur Greg Collinson, (Doug McClure) accompagne son ami Charles (Peter Gilmore) en expédition à bord d'une cloche sous-marine pour trouver la ville engloutie d'Atlantis, une pieuvre géante les entraîne dans les profondeurs, d'une cité enfouie d'Atlantis habitée par des extra-terrestre, tout l'équipage devient leurs esclaves. Dès les années 80, il aborde les films d'horreur avec « Les monstres de la mer » de Barbara Peeters, en Californie, dans le village de Noyo, il découvre qu'un élevage de saumons génétiquement modifié se font dévorés par des poissons préhistoriques et se mettent à muter en hommes-poissons voraces et se déplacent sur terre massacrant quiconque se présente à elles.

En 1982, il retrouve le réalisateur Kevin Connor pour « La maison des spectres » une demeure est hantée par les fantômes d'une femme et de son amant, tués par son mari samouraï puis se fait hara-kiri, un siècle plus tard l'écrivain (Edward Albert) et sa femme Laura (Susan George) emménagent dans cette maison, dégoté par leur ami (Doug McClure) qui est l'amant de Laura, pour quitter ces lieux les fantômes doivent assassinés à leur tour les nouveaux propriétaires, le trio deviendra fantôme à leur tour.

Vers la fin des années 80, il montre déjà des signes de fatigue, en 1990, il apprend qu'il atteint d'un cancer du poumon néanmoins il continue de travailler autant au grand écran qu'à la télévision, apparaissant dans des épisodes de « Kung fu, la légende continue » (1993) et de « L'homme à la Rolls » (1994).

Pour son dernier film « Riders in the storm » (1994) de Charles Biggs, il campe un personnage antipathique celui d'Hamilton Monroe un joueur et coureur de jupons qui n'a jamais aimé son épouse, une femme riche (Crystal Owens), Billy un hors-la-loi dangereux (Bo Hopkins) kidnappe sa femme et lui demande une forte rançon.

Doug McClure a eu une vie privée assez mouvementée, il fut marié cinq fois, quatre fois divorcé : successivement avec les actrices Faye Brash de 1957 à 1961, une fille Tane est née en 1959 ; BarBara Luna de 1961 à 1963 ; Helen Crane de 1965 à 1968 ; Diana Soldani de 1970 à 1979, une fille Valérie ; et une dernière union avec Diane Furnberg de 1979 jusqu' au décès de Doug.

Gros buveur et toute sa vie un fumeur invétéré, il décède de cette terrible maladie le 5 février 1995 à l'âge de 60 ans. Il repose au Woodlawn Memorial Cemetery, à Santa Monica en Californie...