Dans un communiqué, l’agent de Doohan a indiqué que l’acteur souffrait d’une pneumonie et de la maladie d’Alzheimer. Sa femme de 28 ans, Wende, était à ses côtés lors de ses derniers moments.
Doohan connut la popularité grâce à son personnage qu’il incarna de 1966 à 1969. Il était l’une des vedettes du mythique feuilleton aux côtés du capitaine James T Kirk, joué par William Shatner, et de M. Spock, joué par Leonard Nimoy.
Les trois acteurs furent ensuite les vedettes des adaptations cinématographiques de Star Trek à compter de 1979. Au total, Doohan fera sept films dans la peau de son personnage.
En octobre 2004, il reçut son étoile au Hollywood Walk of Fame.