A série se passa na cidade fictícia de Bluffington, para onde Doug e sua família se mudaram, saindo de Bloatsburg. A animação mostra a vida e as imaginações do personagem título, um estudante chamado Douglas Yancey Funnie. Ao lado de Doug, outros personagens principais são seu cachorro Costelinha seus amigos, Skeeter Valentine e Patti Mayonnaise e seu inimigo, Roger Klotz, o valentão da escola. A maioria dos episódios começa com Doug escrevendo no seu diário os fatos mais recentes de sua vida, e o episódio exibido acaba por ser um flashback de Doug, que narra os eventos. A irmã mais velha de Doug, Judy, é uma fonte constante de conflito. Ela é uma atriz dramática que sempre usa roupa roxa e óculos escuros, até mesmo dentro de casa. A existência de Doug é praticamente ignorada por ela, já que os interesses dele são infantis, aos olhos dela.