Hij was de zoon van de koopman Johann Siegmund Doppelmayr die na het Aegidien-Gymnasium in Nürnberg in 1696 naar de ondertussen verdwenen Universiteit van Altdorf ging. Hij studeerde daar fysica, wiskunde en rechten in 1696. Als proefschrift schreef hij in 1698 over de zon.
Hij was leerkracht wiskunde aan het Aegidien-Gymnasium van 1704 tot aan zijn overlijden.
Hij is bekend door zijn publicaties over natuurwetenschappen, wiskunde en astronomie, waaronder boldriehoeksmeetkunde, hemelkaarten en zonnewijzers.
Een van zijn publicaties bevatte biografische gegevens over verschillende wiskundigen en instrumentbouwers in Nürnberg. In 1742 werkte hij de Atlas Coelestis af van de monnik Johann Batiste Homann, een van zijn medewerkers.
Hij trouwde met Susanna Maria Kellner in 1716 en kreeg vier kinderen.
Hij was lid van meerdere wetenschappelijke organisaties, waaronder de Berlin Academy, de Royal Society in 1733 en de Petersburg Academy of Sciences in 1740.
Hans Gaab: Johann Gabriel Doppelmayr (1677–1750). In: Dick, Wolfgang R.; Hamel, Jürgen (Hrsg.): Beiträge zur Astronomiegeschichte, Band 4. Frankfurt am Main: Harri Deutsch 2001, S. 46–99