Роден е на 1 август1849 година в градчето Пикту, провинция Нова Скотия, Канада, в семейството на сър Джон Уилям и Маргарет Доусън. До 11-годишна възраст страда от туберкулоза на гръбначния стълб, която води до костни деформации и забавен растеж. Въпреки тези физически увреждания със силата на волята Доусън става един от най-великите учени на Канада.
Доусън започва кариерата си през 1870 като професор по химия в Колеж Морин в Квебек.
Експедиционна дейност (1872 – 1887)
През 1872 – 1874 г. извършва топографски дейности по демаркацията на канадско-американската граница между Горското езеро и Тихия океан по 49º с.ш. През 1875 – 1876 г. изследва Британска Колумбия между река Фрейзър и Бреговия хребет, т.нар. Вътрешно плато. Резултат от близо 4-годишната полева дейност на Доусън е труд от 387 страници („The British colonies in America“), в който описва геологията, растителния и животинския свят и природните ресурси на посетените райони.
През 1878 г. изследва горното течение на река Фрейзър, а през 1879 – о-вите Кралица Шарлота и остров Ванкувър и картира и описва горния басейн на река Пис Ривър и съставящите я реки Парснип и Финли.
В периода 1880 – 1882 извършва геоложки изследвания в басейна на реките Боу и Белли, а през 1883 – 1884 – на отделни райони от западните части на Скалистите планини. В резултат на тези проучвания през 1886 г. канадското картографско дружество отпечатва карта на изследваните и картираните от него райони в периода 1873 – 1884.
През 1887 г. Доусън ръководи експедиция за изследване на басейна на горното течение на река Юкон и открива планината Доусън (2164 м), простираща се от 62º с.ш. на северозапад покрай левия бряг на Юкон.
Следващи години (1887 – 1901)
От 1875 г. Доусън работа в Геоложкия институт на Канада и става негов директор през 1895. През 1891 става член на Кралското географско дружество в Лондон.
Умира неочаквано в Отава от остър бронхит на 2 март1901 година на 51-годишна възраст. Погребан е в гробището в Монреал.
