NSND Doãn Tần tên khai sinh là Phan Doãn Tần, sinh năm 1947 ở Thái Bình.
Sau khi học hết cấp 2, ông tham gia phong trào văn nghệ ở Liên đoàn Mỏ- Địa chất 9, tỉnh Quảng Ninh.
Năm 1969, ông đỗ vào Trường Âm nhạc Việt Nam (nay là Học viện Âm nhạc Quốc gia Việt Nam). Những ngày đầu là sinh viên, ông đã thu âm bài hát Đường chúng ta đi trên Đài Tiếng nói Việt Nam và sau đó phục vụ ở Đoàn văn công Tổng Cục chính trị.
Ca khúc Đường chúng ta đi cũng từng được ông thể hiện ở tại Festival Ca nhạc Thanh niên- Sinh viên thế giới 1973 tại Đức và trên nhiều sân khấu lớn nhỏ trong cả nước. Sau này, ca khúc cũng giúp ông đoạt giải cao ở nhiều liên hoan âm nhạc quốc tế.
NSND Doãn Tần là gương mặt nổi tiếng gắn với dòng nhạc đỏ, chất giọng nam cao của NSND Doãn Tần đã được rất đông khán giả yêu thích. Tên tuổi ông cũng gắn với nhiều ca khúc như Cùng anh tiến quân trên đường dài (Huy Du); Chim yến bay (Nguyên Nhung, thơ Lê thị Mây)- Huy chương Vàng toàn quốc 1981; Người lính tình nguyện và điệu múa Apsara (Minh Quang), 2 năm liền Huy chương Vàng Hội diễn toàn quân 1984, 1985….
Năm 2005, NSND Doãn Tần ra mắt CD riêng đầu tiên Đường chúng ta đi. Trong những năm cuối đời, ông vẫn tham gia biểu diễn âm nhạc và làm công tác giảng dạy tại Trường Văn hóa Quân đội.
Lễ viếng Đại tá - NSND Doãn Tần được tổ chức sáng 20-3 tại Nhà tang lễ Bộ Quốc phòng, số 5 Trần Thánh Tông, Hà Nội.