Nació en 1768 en Carolina del Norte y se casó con James Madison en 1794. Cuando James Madison asumió la presidencia en 1809, Dolley se convirtió en la Primera Dama de los Estados Unidos. Durante su estancia en la Casa Blanca, Dolley era conocida por su personalidad cálida y acogedora, su capacidad para tranquilizar a la gente y su talento para entretener a los invitados. También desempeñó un papel político importante, asesorando a su marido en asuntos de estado y ayudándolo a dar forma a sus políticas.
En 1814, las fuerzas británicas invadieron Washington, D.C. y quemaron la Casa Blanca. A Dolley Madison se le atribuye haber salvado muchos documentos históricos importantes, incluida la Declaración de Independencia y la Constitución de los Estados Unidos, al sacarlos de la Casa Blanca antes de que llegaran los británicos.
Después de que James Madison dejó el cargo en 1817, Dolley siguió siendo una figura influyente en la sociedad de Washington. Era amiga íntima de muchos políticos destacados, incluidos Henry Clay y Daniel Webster, y a menudo la consultaban para pedir consejo sobre asuntos políticos.
Falleció en 1849 a la edad de 81 años. Todavía se la recuerda como una de las Primeras Damas más populares e influyentes de la historia de Estados Unidos.