Donovan ble født Donovan Philips Leitch i Glasgow, Skottland, 10. mai 1946. Han begynte sin musikkarriere på begynnelsen av 1960-tallet, og ga ut sitt første album, "What's Bin Did and What's Bin Hid", i 1965. Han fikk internasjonal berømmelse med utgivelsen av singelen hans «Catch the Wind» i 1965 og fortsatte å gi ut vellykkede album og singler gjennom tiåret, inkludert «Mellow Yellow», «Hurdy Gurdy Man» og «Sunshine Superman».
På 1970-tallet begynte Donovans karriere å avta, og han slet med narkotikaavhengighet. Han gjorde flere comeback på 1980- og 1990-tallet og fortsatte å gi ut ny musikk og turné.
De siste årene har Donovan vært aktiv i ulike prosjekter, inkludert samarbeid med andre musikere, skriving og maling. Han har også vært involvert i veldedig arbeid og miljøaktivisme.
Donovan fortsetter å bo i Storbritannia og opptrer av og til live. Han regnes som en av de mest innflytelsesrike folk- og psykedeliske rockemusikerne i sin tid.