Doohan började med karting 2012. Han fick sin första kart från tidigare grannen och sjufaldige Formel 1-världsmästaren Michael Schumacher.[5] Han vann Australian Karting Championship 2015 och 2016.[6][7] Doohan hade ytterligare framgångar nästa år, och slutade trea i CIK-FIA Karting European Championship och sexa i världsmästerskapet.[8][9]
2019 körde Doohan i asiatiska F3-mästerskapet med Hitech Grand Prix.[13] Han vann fem lopp och slutade tvåa i mästerskapet.[14][15]
Doohans huvudfokus 2019 var på Euroformula Open med Double R Racing.[16] Han tog två pallplatser, en gång på Hockenheimring och på Red Bull Ring.[17][18] Förutom det var hans säsong medelmåttig och Doohan slutade 11:a.[19]
Inför säsongen 2021 gick Doohan till Trident och blev teamkamrat med Clément Novalak och David Schumacher.[25] Han började sin säsong starkt med en andraplats i kvalet i Barcelona.[26][27] Han tog sina första poäng med åttonde plats i det andra sprintloppet, och trots en långsam start i featureracet kunde Doohan ta andraplatsen och sin första pallplats.[28][29]Trident vann konstruktörsmästerskapet med fyra poäng[30][31][32], och Doohan var även nära att vinna förarmästerskapet.[33]
Formel 2
Redan under säsongen 2021 gjorde Doohan debut i Formel 2 tillsammans med MP Motorsport, då han körde två sista omgångarna av mästerskapet, och ersatte Richard Verschoor.[34] Han lyckades ta åtta poäng och sluta på 19:e plats.[35]
Den 13 december 2021 tillkännagavs det att Doohan skulle köra för Virtuosi Racing tillsammans med Marino Sato säsongen 2022.[36] Hans start på säsongen såg lovande ut, eftersom han tog pole position i säsongsinledningen i Bahrain, men saknade tempo i sprintloppet.[37] Under huvudloppet fick han kontakt med Théo Pourchaire vid depåutfarten, varav hans framvinge gick sönder. I huvudloppet slutade han på tionde plats.[38] Under säsongen fick Doohan lite mer lyckade resultat, och slutade sexa i förarmästerskapet 128 poäng, tre segrar, tre pole position, fyra snabbaste varv och sex pallplatser.[39]
Säsongen 2022 kom han på tredje plats i förarmästerskapet[40][41], men lämnade Formel 2 i slutet av 2023 i ett försök att ansluta sig till Formel 1 för säsongen 2025.
Formel 1
I september 2017 skrev Doohan på för Red Bull Junior Team.[42] Han lämnade teamet efter säsongen 2021 och skrev på för Alpine Academy 2022.[43] 2023 tillkännagavs Doohan som reservförare för Alpine.[44]
