Doria Achour naît le 1er mars 1991 dans une famille d'artistes. Son père est metteur en scène et sa mère dramaturge. Enfant, elle accompagne ses parents lors de leurs répétitions et sur leurs pièces de théâtre. Cette enfance la marque profondément, mais elle préfère finalement le cinéma au théâtre. Elle débute sa carrière à 9 ans grâce à une annonce de casting que sa mère repère. Elle obtient le rôle de la fille du couple incarné par Sergi Lopez et Sylvie Testud dans Les femmes ou les enfants d'abord (2001). Elle suit ensuite des cours de théâtre et s'inscrit dans une agence représentant les enfants. Elle apparaît dans quelques films au cours des années suivantes : L'école pour tous, L'annulaire. Elle poursuit ses études et met le cinéma entre parenthèses pendant un temps pour s'y consacrer pleinement. Passionnée de littérature, elle suit une hypokâgne et une khâgne avant d'obtenir une licence de lettres modernes. Mais sans oublier son attrait pour le cinéma, elle complète son parcours par un master en cinéma à la Sorbonne. En 2012, elle revient sur les écrans et décroche le rôle principal de La Fille publique. Le film ne rencontre pas un grand succès, mais sa performance captivante lui permet d'être remarquée par Sylvie Ohayon qui l'engage pour Papa was not a Rolling Stone (2014), qui la révèle au public. Elle tourne ensuite dans Tunis blues, mais son désir de devenir réalisatrice la pousse à réaliser un court-métrage sur l'après-révolution tunisienne : Laisse-moi finir.