John Doerr wurde in St. Louis, Missouri geboren. Er studierte Elektrotechnik an der Rice University und absolvierte einen MBA der Harvard Graduate School of Business Administration.

Doerr kam 1974 zu Intel als gerade der bekannte „8080”, ein 8-Bit-Mikroprozessor, entwickelt wurde. Bei Intel hatte er verschiedenste Positionen inne, darunter in den Bereichen technische Planung, Marketing sowie Management und Vertrieb. 1980 wechselte er zur Beteiligungsgesellschaft Kleiner Perkins Caufield & Byers und ermöglichte eine Reihe von Investitionen, wie z.B. in Compaq, Cypress, Intuit, Netscape, Lotus, Millennium Pharmaceuticals, S3, Sun Microsystems, Amazon.com, Symantec und Google.

Doerr gründete Silicon Compilers und entwickelte auch selbst Patente etwa für Computerspeicher-Zubehör. Derzeit gehört er außerdem den Aufsichtsräten von Amazon und Google an. Zu seinen Interessen zählen das Internet, grüne Technologien und Umweltschutz, Biotechnologie, Mikrofinanzierung sowie Fragen weltweiten Schuldenerlasses.