Donovan werd geboren als Donovan Philips Leitch in Glasgow, Schotland, op 10 mei 1946. Hij begon zijn muziekcarrière begin jaren zestig en bracht in 1965 zijn eerste album uit, "What's Bin Did and What's Bin Hid". Hij verwierf internationale bekendheid met de release van zijn single "Catch the Wind" in 1965 en bleef het hele decennium succesvolle albums en singles uitbrengen, waaronder "Mellow Yellow", "Hurdy Gurdy Man" en "Sunshine Superman".
In de jaren zeventig begon Donovans carrière achteruit te gaan en worstelde hij met drugsverslaving. Hij maakte verschillende comebacks in de jaren tachtig en negentig en bleef nieuwe muziek uitbrengen en toeren.
De afgelopen jaren is Donovan actief geweest in verschillende projecten, waaronder samenwerkingen met andere muzikanten, schrijven en schilderen. Hij is ook betrokken geweest bij liefdadigheidswerk en milieuactivisme.
Donovan blijft in het Verenigd Koninkrijk wonen en treedt af en toe live op. Hij wordt beschouwd als een van de meest invloedrijke folk- en psychedelische rockmuzikanten van zijn tijd.