Format de Busby Berkeley, a debutat pe Broadway și s-a împrietenit cu Gene Kelly, afirmându-se ca un profesionist de marcă al filmului muzical. Este socotit unul dintre principalii animatori ai producțiilor de acest fel, pe care le montează cu ingeniozitate și har, îmbinând bunul gust muzical cu decorul somptuos, colorat și spectaculozitatea numerelor coregrafice.
A fost căsătorit cu Jeanne Coyne, Marion Marshall, Adelle O'Connor Beatty, Yvette Mimieux, Pamela Braden. A avut o relație de lungă durată cu scenarista și regizoarea Elaine May. A avut trei fii - Josh Donen, producător al serialului „House of Cards”, Mark Donen și Peter Donen, supervizor de efecte vizuale, care a murit în 2003.
Niciodată nominalizat la Oscar pentru filmele pe care le-a realizat, Donen a primit un trofeu onorific din partea Academiei Americane de Film în 1998, în semn de apreciere pentru opera sa „marcată de grație, eleganță, inteligență și inovație vizuală”.
El a semnat, între altele, musicalul „Seven Brides for Seven Brothers” (1954), comedii ca „Indiscreet” (1958) și „Charade” (1963), dar și videoclipul „Lionel Richie: Dancing on the Ceiling” (1986).
Ultimul film pe care l-a regizat a fost „Blame It On Rio”, cu Michael Caine și Demi Moore în distribuție, apărut în 1984. Stanley Donen a debutat pe Broadway în 1993, cu „The Red Shoes”.
