Ông sinh năm 1950, tại xã Đức Lạc, huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh. Sau khi học Ngữ Văn ở Nga (Liên Xô cũ), ông về nước giảng dạy tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, làm biên tập viên Nhà xuất bản Lao động. Sau đó, trải qua nhiều vị trí công tác như: Ủy viên Hội đồng Văn học dịch (Hội Nhà văn Việt Nam), Phó Tổng Biên tập Tạp chí Văn học nước ngoài, Chủ tịch Hội đồng Văn học nước ngoài (Hội Nhà văn Hà Nội).
Dịch giả Đoàn Tử Huyến Ông cũng là người biên soạn và dịch chung các ấn phẩm như: Trịnh Công Sơn - Một người thơ ca, một cõi đi về (Nguyễn Trọng Tạo, Nguyễn Thụy Kha, Đoàn Tử Huyến sưu tầm và biên soạn); tiểu thuyết Bố già (tác giả Mario Puzo, dịch chung với Trịnh Huy Ninh); Văn học hậu hiện đại: Những vấn đề lý thuyết (Lại Nguyên Ân, Đoàn Tử Huyến biên soạn); Cái chuông điện (Đoàn Tử Huyến, Nguyễn Đình Tài dịch; Vũ Quần Phương giới thiệu)...
Dịch giả Đoàn Tử Huyến còn là người sáng lập và là Giám đốc Trung tâm Văn hóa Ngôn ngữ Đông Tây. Đây là nơi không chỉ cho ra đời nhiều tác phẩm chất lượng, in ấn đẹp mà còn đào tạo, cung cấp đội ngũ biên tập viên, các nhà làm sách trẻ, nhà báo, nhà phê bình văn học...
Tang lễ dịch giả Đoàn Tử Huyến được tổ chức sáng ngày 24-11, tại Hà Nội; sau đó ông được an táng tại quê nhà Hà Tĩnh.
