Доржи Банзаров родился в 1822 году в Ичетуйской долине, в семье сибирских пограничных казаков. Кроме него в семье было еще четыре сына — Лочон, Дзондуй, Бадма и Харагшан. Отец, Банзар Боргонов, был урядником-пятидесятником (офицером) бывшего Ашехбатского полка, исповедовал буддийскую веру.
Родители решили обучить Доржи русской грамоте, поскольку 9-летний сын всего за один год окончил Харанцайское приходское училище. После этого, в сентябре 1833 года, его отдали в Троицкосавскую войсковую русско-монгольскую школу.
В 1835 году по ходатайству тайши Селенгинской степной думы Банзаров в числе четырех бурятских мальчиков был направлен на учебу в 1-ю Казанскую гимназию. Именно за период учебы в гимназии он кроме родного и русского в совершенстве овладел монгольским, маньчжурским, французским, калмыцким, тибетским и немецким языками. Хорошо разбирался в латинском, тюркском, и английском. В 1842 году совет гимназии за отличные успехи в учебе наградил Банзарова золотой медалью.
После окончания гимназии, в том же 1842 году, Банзаров поступил на восточное отделение философского факультета Казанского университета. Университет открыл Банзарову мир науки. Здесь в течение пяти лет он формировался как ученый: написал для своих соплеменников «Всеобщую географию» и «Грамматику монгольского языка»; перевел с французского на монгольский «Странствования китайского буддиста IV в. по имени Фа-сян», с маньчжурского — «Путешествие Тулишеня Аюб хану». Первые публикации молодого ориенталиста были восторженно встречены в кругах востоковедов. Его статья «Белый месяц. Празднование Нового года у монголов» была опубликована в «Казанских губернских ведомостях».
В 1846 году Доржи окончил университет, защитил диссертацию «Черная вера, или Шаманство у монголов». Кроме этого, составил «Маньчжурско-русско-монгольский словарь» (рукопись хранится в Восточной библиотеке ЛГУ). Особое место в научных трудах занимает исследование такого памятника, как «Чингисов камень». Памятник древнемонгольской письменности представляет собой плоскую гранитную плиту, ее нашли на берегу реки Кыркыра — одного из притоков Амура. В настоящее время «Чингисов камень» находится в Эрмитаже.
Окончив Казанский университет со степенью кандидата, Банзаров по Высочайшему повелению в августе 1849 года получил разрешение поступить на службу в Восточной Сибири с преимуществами, полагавшимися при ученой степени. На основании данного разрешения генерал-губернатор Восточной Сибири определил Банзарова на должность чиновника особых поручений ГУВС и произвел в чин коллежского секретаря.
12 апреля 1850 года, после 15-летнего пребывания в Европейской России, Доржи Банзаров выехал в родные края. Приезд земляка — большого чиновника да еще ученого, был встречен сородичами как большой праздник. Его чествовали в каждом улусе. К сожалению, отец Банзарова уже умер и не мог порадоваться успехам сына.
Вернувшись в Иркутск, Доржи Банзаров получил должность титулярного советника. В это время он занимался расследованием серьезных дел, связанных с махинациями нойонов, лам, чиновников, и привлекал их к ответственности. Но, несмотря на занятость служебными делами, находил возможность для научных занятий. В этот период ученый выполнил ряд работ: внес исправления на географические карты, совершил поездки в Тункинский край для исследования происхождения сойотов и их соседей урянхайцев (тувинцев), открыл место рождения Чингисхана в пределах России, перевел с монгольского «Путешествия Зая-Хамбы в Тибет». В 1851 году был избран членом-корреспондентом Сибирского отдела Русского географического общества.
Короткая жизнь не позволила в полной мере раскрыться таланту Банзарова. Он умер 27 февраля 1855 года в Иркутске
