Marchand-fabricant en soie et négociant à Tours, il devient officier de la compagnie bourgeoise du Grand Quartier de La Riche puis colonel commandant de la garde nationale (appelée garde citoyenne) de cette ville (1790). Il est élu notable du conseil général de la commune le 27 novembre 1790 et le reste jusqu'au 23 novembre 1791 date à laquelle il démissionne lorsqu'il est élu député.
Le , il est élu député d'Indre-et-Loire à l'Assemblée législative, par 146 voix sur 251 votants. Il vote avec la majorité, fait partie du comité de l'extraordinaire des finances, et proposa à l'Assemblée, qui les adopta (), deux décrets d'intérêt local concernant le département de la Dordogne et la municipalité de Gannat.
Joseph Cartier-Douineau meurt à Milan le 10 mars 1806 chez sa fille Marie où le second époux, Benedetto Alessandro Mozzoni Frosconi (1783-1840) est préfet du département Rubicon et Piave.
Béatrice Baumier, Tours entre Lumières et Révolution : Pouvoir municipal et métamorphoses d'une ville (1764-1792), Presses universitaires de Rennes, 2007.
