Ele se formou em Engenharia, mas se envolveu com o teatro amador e começou a escrever e a filmar para cinema. Fez duas assistências de direção para Joaquim Pedro de Andrade nos filmes “Manuel Bandeira, O Poeta do Castelo” e “Couro de Gato”. O seu primeiro longa foi “Todas as Mulheres do Mundo”, em 1966, que lançou Leila Diniz, sua esposa na época, e consagrou o ator Paulo José.
Com o sucesso do primeiro filme, Domingos de Oliveira passou a fazer um longa após o outro e dirigiu “Edu, Coração de Ouro”; “As Duas Faces da Moeda”; “É Simonal”; “A Culpa”; “Deliciosas Traições do Amor”; “Teu, Tua”; “Vida, Vida” e “Amores”.
Domingos de Oliveira apresentou durante anos programas sobre cinema no Canal Brasil, sempre em parceria com a mulher, a atriz Priscilla Rozenbaum, estrela dos seus filmes realizados nos anos 2000: “Separações”; “Feminices”; “Carreiras”; “Juventude” e “Todo Mundo Tem Problemas Sexuais”.
Pai da atriz e escritora Maria Mariana, as últimas produções de Domingos para o cinema foram: “Infância” em 2014 e “Barata Ribeiro, 716” em 2016. Ele sofria do mal de Parkinson.