1917年2月生于山东高唐县南街的一个书香家庭。1933年,杜道时在北平四中毕业,后考入汇文中学。1935年冬,他在北平亲身经历了轰轰烈烈的一二·九学生运动,思想更趋于进步。1936年冬,杜道时不顾寡母的极力劝阻,放弃了升入清华大学进一步深造的机会,毅然报考了国民党航校。 1943年,国民党空军第八大队因需要补充飞机,杜道时被派赴美国接收B—24新型远程轰炸机。在留美期间,斯诺等进步记者报道延安革命进步情况的英文书刊《红星照耀着中国》等,成了他爱不释手的读物。他还经常与同窗好友刘善本交流读后感想。再加上国内师友早有介绍,使杜道时对延安的廉洁朴实、艰苦奋斗、团结抗日的革命精神更加敬佩神往。基于对进步和光明的追求,对延安的向往以及对国民党倒行逆施的痛恨,杜道时此时已经萌发了弃暗投明的想法。1949年4月17日驾驶美国大型运输机起义飞抵徐州机场。949年5月,中央军委任命杜道时为航空局(后为空军司令部)训练主任兼助教课长。1958年后,杜道时历任空军某独立大队队长、航空某学院飞行技术检查主任、副团长、顾问(师职)等职,1978年任陕西省政协委员。几十年来,他先后在27个机种上安全飞行了4000多个小时,为新中国空军建设培养了3000多名优秀的飞行员和指挥人才,并在训练、空运、航测、开辟西藏航线、保卫国土、抢险救灾等各项任务中,都为党为人民作出了卓越贡献。上级党委曾先后5次为他荣记三等功,中央军委授予他三级解放勋章。