Pada tahun 1962, perusahaan ini didirikan dengan nama "Korea Heavy Industries and Construction Co., Ltd". Pada tahun 1999, perusahaan ini diintegrasikan dengan sejumlah perusahaan ketenagalistrikan asal Korea Selatan yang lain.
Pada tahun 2000, perusahaan ini resmi melantai di bursa saham di Korea Selatan. Pada tahun 2001, nama perusahaan ini diubah menjadi seperti sekarang. Pada tahun 2006, perusahaan ini mengakuisisi Kvaerner IMGB (kini Doosan IMGB) dan Mitsui Babcock (kini Doosan Babcock). Perusahaan ini lalu mendirikan pusat riset dan pengembangan air di Dubai dan Tampa, Florida. Pada tahun 2007, perusahaan ini mulai membangun pabrik Doosan VINA di Vietnam.
Pada tahun 2008, perusahaan ini meneken kontrak pemasokan peralatan nuklir, seperti vessel reaktor dan generator uap, dengan Westinghouse. Peralatan tersebut dipasok ke dua reaktor AP1000 yang terletak di Amerika Serikat dan bernilai sekitar US$195 juta.[1]
Pada tahun 2009, perusahaan ini mengakuisisi produsen sistem daya asal Ceko, Škoda Power. Pabrik Doosan VINA di Vietnam juga berhasil diselesaikan pada tahun 2009.
Pada tahun 2010, Korea Electric Power Company (Kepco) memberi kontrak senilai US$3,9 milyar ke perusahaan ini untuk memasok peralatan ke empat PLTN yang akan dibangun di Uni Emirat Arab.[2]
Pada tahun 2012, perusahaan ini mengakuisisi aset milik Enpure Ltd, sebuah perusahaan rekayasa pemrosesan air asal Britania Raya, untuk membentuk Doosan Enpure.
Pada tanggal 10 Desember 2014, Korea Herald memberitakan bahwa perusahaan ini membatalkan rencananya untuk membangun sebuah PLTP senilai 1 triliun won.[3] Pembatalan tersebut pun membuat perusahaan ini gagal mencapai targetnya untuk memperoleh kontrak dengan total nilai 10 triliun won dalam waktu satu tahun.[3] Pembatalan tersebut menurut National Thermal Power Corporation Limited (NTPC) adalah karena kurangnya persetujuan dari pemerintah mengenai lingkungan dan sejumlah masalah lain. Pada bulan September 2014, Doosan mengajukan tawaran terendah pada lelang pembangunan Pembangkit Listrik Katwa berkapasitas 1.320 MW, sehingga berhasil mengalahkan Larsen & Toubro.[3]
Pada bulan Desember 2014, perusahaan ini meneken kontrak untuk membangun Pembangkit Listrik Nghi Sơn II di Vietnam, dan pada bulan April 2015, perusahaan ini juga meneken kontrak untuk membangun PLTP Anin di Korea Selatan.[4][5] Pada bulan Februari 2015, perusahaan ini berhasil menyelesaikan pembangunan fasilitas desalinasi air laut untuk Escondida di Chile.[6] Pada bulan Juni dan Juli 2015, perusahaan ini menenangkan kontrak untuk membangun fasilitas pengolahan air di Britania Raya dan Oman.[7] Pada bulan April 2015, perusahaan ini berhasil menyelesaikan pembuatan reaktor nuklir untuk PLTN Barakah di Uni Emirat Arab.[8]
Pada tahun 2016, perusahaan ini mengakuisisi 1Energy Systems, sebuah perusahaan asal Seattle yang fokus pada pengembangan perangkat lunak sistem kendali ESS, untuk membentuk Doosan GridTech.[9]