Sa mère juive polonaise et son père allemand sont arrêtés pour propagande communiste et Dorothée voit le jour à la prison d'Aichach. Elle reste six semaines auprès de sa mère, puis est placée dans diverses institutions. En 1936, elle est envoyée dans un orphelinat suisse, sans patronyme. Une fois libérée, sa mère se réfugie en France, puis se rend en Suisse pour retrouver sa fille, avec l'aide de la Croix Rouge. Le père, à sa libération, part en Espagne s'engager auprès des Républicains. Après un séjour dans les Pyrénées chez le pasteur Jézequel, la mère et la fille s'installent à Paris en 1940, jusqu'à la débâcle : elles retournent alors chez le pasteur, où elles se cachent. L'enfant souffre depuis plusieurs années déjà d'une surdité partielle.
En 1948, Dorothée Blanck est engagée par Maurice Lehmann au Châtelet dans l'Auberge du cheval blanc : suivra une dizaine d'années de danse, dans ce même théâtre, puis à Mogador à partir de 1952, enfin sur des plateaux de cinéma, notamment celui de
French Cancan de
Jean Renoir.
En 1957, Agnès Varda, qui recherche un "nu froid" pour L'Opéra-mouffe, engage Dorothée Blanck, alors modèle. Il y aura ensuite Cléo de 5 à 7, et, de
Jacques Demy,
Lola,
Les Parapluies de Cherbourg,
Les Demoiselles de Rochefort et Peau d'Âne 1970.
Mal-entendante depuis l'enfance, Dorothée Blanck recouvre l'ouïe, grâce à plusieurs opérations des tympans en 1961.
En 1965, elle rencontre
Jacques Sternberg.
En 1987, Haydée Caillot tourne Qui êtes-vous Dorothée Blanck ?, puis un second film en 1993 avec la même actrice (héroïne). Elle enchaîne par la suite plusieurs courts métrages.
En 1991, Dorothée Blanck, qui écrit depuis le tout début des années 1960, publie son premier livre, Une chambre pour un moment.