Γεννήθηκε στην Αθήνα το 1954 και είναι κόρη του πρώην πρωθυπουργού Κωνσταντίνου Μητσοτάκη και της Μαρίκας Μητσοτάκη το γένος Γιαννούκου.
Σπούδασε Πολιτικές Επιστήμες και Επικοινωνία στο Πανεπιστήμιο του Μονάχου. Συνέχισε τις ακαδημαϊκές της σπουδές στο τμήμα Δημοσίου Δικαίου της Νομικής Σχολής Πανεπιστημίου Αθηνών. Μιλά γερμανικά, γαλλικά και αγγλικά.
Το 1974 παντρεύτηκε με τον δημοσιογράφο Παύλο Μπακογιάννη με τον οποίο απέκτησε 2 παιδιά, την Αλεξία και τον Κώστα από τα οποία έχει αποκτήσει 4 εγγόνια. Στις 26 Σεπτεμβρίου του 1989 ο σύζυγός της Παύλος Μπακογιάννης, βουλευτής της ΝΔ, δολοφονήθηκε από την τρομοκρατική οργάνωση «17 Νοέμβρη». Εννέα χρόνια μετά παντρεύτηκε τον Ισίδωρο Κούβελο.
To 1977 μετά από διαγωνισμό προσελήφθη στο υπουργείο Συντονισμού και εργάστηκε στη Διεύθυνση σχέσεων και συνεργασίας με την ΕΟΚ.
Το Νοέμβριο του 1989 εξελέγη για πρώτη φορά βουλευτής του Ελληνικού Κοινοβουλίου κερδίζοντας τη μονοεδρική περιφέρεια της Ευρυτανίας, στην οποία επανεξελέγη και στις δύο επόμενες εκλογικές αναμετρήσεις, τον Απρίλιο και τον Οκτώβριο του 1990.
Τον Οκτώβριο του 1990, ορκίστηκε στην κυβέρνηση της Νέας Δημοκρατίας Υφυπουργός στον Πρωθυπουργό.
Τον Δεκέμβριο του 1992 ανέλαβε το Υπουργείο Πολιτισμού.
Στις εκλογικές αναμετρήσεις του 1996, του 2000, του 2007 και του 2009 εξελέγη πρώτη σε σταυρούς βουλευτής Α΄ Αθηνών με τη Νέα Δημοκρατία.
Τον Οκτώβριο του 2002 εξελέγη η πρώτη γυναίκα στην ιστορία της πόλης των Αθηνών Δήμαρχος Αθηναίων, με ποσοστό 60,6%, το μεγαλύτερο που έχει πάρει ποτέ δήμαρχος στο Δήμο της Αθήνας. Ανέλαβε το έργο της προετοιμασίας της πόλης της Αθήνας για την φιλοξενία των Ολυμπιακών Αγώνων του 2004.
Τον Φεβρουάριο του 2006 ανέλαβε καθήκοντα Υπουργού Εξωτερικών στην κυβέρνηση Καραμανλή, θέση την οποία κατείχε μέχρι και τον Οκτώβριο του 2009. Διετέλεσε πρόεδρος του Οργανισμού για την Ασφάλεια και την Συνεργασία της Ευρώπης (OSCE) στο πλαίσιο της οποίας διοργάνωσε τη «Σύνοδο της Κέρκυρας».
Τον Νοέμβριο του 2009 διεκδίκησε την ηγεσία της Νέας Δημοκρατίας. Τον Μάιο του 2010 διεγράφη από το κόμμα της Νέας Δημοκρατίας.
Τον Νοέμβριο του 2010 ίδρυσε το κόμμα «Δημοκρατική Συμμαχία» το οποίο το 2012 στηρίζοντας το μεταρρυθμιστικό πρόγραμμα της χώρας συνεργάστηκε με τη Νέα Δημοκρατία, αναστέλλοντας τη λειτουργία του.
Στις εκλογές της 17ης Ιουνίου 2012 η Ντόρα Μπακογιάννη ορίζεται επικεφαλής του ψηφοδελτίου Επικρατείας της Νέας Δημοκρατίας.
Τον Οκτώβριο του 2012 αναλαμβάνει επικεφαλής της ελληνικής αντιπροσωπείας στο Συμβούλιο της Ευρώπης.
Το Δεκέμβριο του 2012 το Συμβούλιο της Ευρώπης της αναθέτει το ρόλο της συν-εισηγήτριας στην Επιτροπή Παρακολούθησης (monitoring) του Οργανισμού για τα ανθρώπινα δικαιώματα στη Ρωσία.
Τον Οκτώβριο του 2013 εκλέγεται ομόφωνα Αντιπρόεδρος του Ευρωπαϊκού Λαϊκού Κόμματος στο Συμβούλιο της Ευρώπης.
Τον Ιανουάριο του 2014 εκλέγεται ομόφωνα Πρόεδρος της Επιτροπής Πολιτικών Υποθέσεων του Συμβουλίου της Ευρώπης μετά από πρόταση του Ευρωπαϊκού Λαϊκού Κόμματος.
Στις εκλογές της 25ης Ιανουαρίου 2015, εκλέγεται βουλευτής της Νέας Δημοκρατίας στην Α’ Αθηνών.
Στις εκλογές της 20ης Σεπτεμβρίου 2015, επανεκλέγεται βουλευτής της Νέας Δημοκρατίας στην Α’ Αθηνών.
Τον Ιανουάριο του 2016 μετά από απόφαση του νέου Προέδρου της Νέας Δημοκρατίας Κυριάκου Μητσοτάκη της ανατίθεται η θέση της Συντονίστριας Εξωτερικών και Άμυνας της Νέας Δημοκρατίας.
Τον Νοέμβριο του 2016 μετά από απόφαση του Προέδρου της Νέας Δημοκρατίας Κυριάκου Μητσοτάκη αναλαμβάνει τομεάρχης υπουργείου Οικονομίας και Ανάπτυξης.
Στις εκλογές της 7ης Ιουλίου 2019, εκλέγεται πρώτη βουλευτής της Νέας Δημοκρατίας, στο Νομό Χανίων.
Η Ντόρα Μπακογιάννη είναι φιλελεύθερη πολιτικός με βαθιά πίστη στην Ευρωπαϊκή Ιδέα. Οι θέσεις της έχουν επανειλημμένα δημοσιευθεί στον διεθνή Τύπο και έχει λάβει μέρος ως κεντρική ομιλήτρια σε δεκάδες συνέδρια, ακαδημαϊκά fora και debates σε όλο τον κόσμο.
Διακρίσεις
Τον Μάρτιο του 1992 απονεμήθηκε στην Ντόρα Μπακογιάννη από το Διεθνές Κέντρο Γυναικών το βραβείο «International Leadership Award».
Τον Ιούνιο του 1993 της απονεμήθηκε διάκριση από το 14ο Διεθνές Συμπόσιο «Fontana di Roma», για τη συνεισφορά της στο χώρο του Πολιτισμού.
Το 2003 μετά από πρόσκληση του τότε προέδρου της Ευρωπαϊκής Επιτροπής Romano Prodi, συμμετείχε μαζί με άλλες 12 επιφανείς προσωπικότητες της Ευρώπης στην «Στρογγυλή Τράπεζα» που υπέβαλε προτάσεις για τον κοινωνικό χαρακτήρα, την πολιτισμική ταυτότητα αλλά και το οικονομικό σχέδιο της νέας Ευρώπης.
Το 2003 αναγορεύθηκε Ανώτερος Ταξιάρχης του Τάγματος Μακαρίου Γ΄ στην Κύπρο.
Το 2004 αναγορεύθηκε Ταξιάρχης της Αξίας της Πολωνικής Δημοκρατίας.
Το 2004 της απονεμήθηκε ο Μεγαλόσταυρος της Ιταλικής Δημοκρατίας.
Το 2005 αναγορεύθηκε Ταξιάρχης του Τάγματος της Αξίας της Ουγγαρίας.
Το Δεκέμβριο του 2005, εξελέγη «World Mayor» στον ετήσιο διεθνή διαγωνισμό που διοργανώνεται από τον οργανισμό «City Mayors» ανάμεσα σε 550 Δημάρχους από ολόκληρο τον κόσμο.
Το 2006 της απονεμήθηκε ο Μεγαλόσταυρος του Βασιλικού Τάγματος της Δανίας.
Το 2007 της απονεμήθηκε ο Μεγαλόσταυρος του Πατριαρχείου Ιεροσολύμων.
Το Μάιο του 2007 της απονεμήθηκε το Μεγάλο Χρυσό Παράσημο της Αυστριακής Δημοκρατίας – GROSSES GOLDENES EHRENZEICHEN AM BANDE, DER REPUBLIK ÖSTERREICH.
Τον Ιούνιο του 2008 της απονεμήθηκε ο Μεγαλόσταυρος του Τάγματος του Φοίνικα της Ελληνικής Δημοκρατίας.
Το 2008 ανακηρύχθηκε επίτιμη Συγκλητικός της Ευρωπαϊκής Ακαδημίας Επιστημών και Τεχνών στο Σάλτσμπουργκ της Αυστρίας και της απονεμήθηκε το βραβείο Maximilian Award – European Award for Regional Policy and Local Government από την επαρχία του Τυρόλου και την πόλη του Ίνσμπρουκ.
To 2009 έγινε η πρώτη γυναίκα ξένη εταίρος της Ακαδημίας Ανθρωπιστικών και Πολιτικών Επιστημών της Γαλλίας.
Τον Οκτώβριο του 2009 της απονεμήθηκε ο Ιταλικός Μεγαλόσταυρος της Ιταλικής Δημοκρατίας – ORDINE AL MERITO DELLA REPUBBLICA ITALIANA, CAVALIERE DI GRAN CROCE.
Τον Απρίλιο του 2010 της απονεμήθηκε το παράσημο της Εθνικής Τάξης της Λεγεώνας της Τιμής της Γαλλικής Δημοκρατίας από τη Γαλλική Πρεσβεία.
Τον Ιανουάριο του 2013 αναγορεύθηκε Επίτιμη Διδάκτορας του Ευρωπαϊκού Πολυτεχνείου Βουλγαρίας, για την προσφορά της στην ευρωπαϊκή πορεία της Βουλγαρίας και της Νοτιανατολικής Ευρώπης.
Τον Ιούνιο του 2013 της απενεμήθη το μετάλλιο του ΟΑΣΕ για τη συνεισφορά της στην προσέγγιση ΝΑΤΟ – Ρωσίας στη Σύνοδο της Κέρκυρας κατά τη διάρκεια της Ελληνικής Προεδρίας το 2009.
Το Δεκέμβριο του 2013 της απονεμήθηκε στην Νέα Υόρκη το «Βενιζέλειο» βραβείο, το ανώτατο βραβείο της Πανκρητικής Ένωσης Αμερικής.