Sinh năm 1924 tại bang South Carolina, Stanley Donen đã say mê ca múa từ rất sớm, bắt đầu học múa từ năm 7 tuổi, và chỉ ít lâu sau khi học xong phổ thông, chàng Donen đã lên New York thử thời vận tại Broadway. Chính tại đấy mà Donen đã kết bạn với vũ công tài hoa Gene Kelly, và khởi sự một sự hợp tác lâu bền.
Năm 1952, Stanley Donen trong vai trò đạo diễn cùng với Gene Kelly, người đồng thời là biên đạo múa, đã hợp sức làm ra bộ phim nhạc kịch Singin’in the Rain, với Gene Kelly vai nam chính và Debbie Reynolds là nữ chính.
Bộ phim đã trở thành huyền thoại, đến mức mà vào năm 2006 đã được Viện Phim Mỹ (American Film Institute) công nhận là bộ phim nhạc kịch hay nhất mọi thời đại. Cảnh Gene Kelly nhảy múa trên đường phố với một chiếc ô dưới cơn mưa tầm tã, hát vang bài Singin’ in the Rain đã trở thành một phân đoạn thần thánh trong lịch sử điện ảnh Mỹ.
Ngoài bộ phim nói trên, Stanley Donen cũng nổi tiếng với các tác phẩm như Seven Brides for Seven Brothers (1954), hay Funny Face (1957) với hai diễn viên nổi tiếng Fred Astaire và Audrey Hepburn.
Với Audrey Hepburn, ông còn thực hiện thêm bộ phim lừng lẫy Charade thuộc thể loại thriller, với tài tử Cary Grant trong vai nam chính.
Dù rất tài ba và gặt hái nhiều thành công, nhưng Stanley Donen chưa có tác phẩm cá biệt nào đoạt giải Oscar. Phải chờ đến mãi đến năm 1998, ông mới được tặng một Oscar danh dự về toàn bộ sự nghiệp của mình.