Doğa Yaltırık, 1976 yılında İstanbul'da dünyaya geldi. Çocukluğunun büyük bir bölümünü Laleli'nde geçiren Yaltırık, lise eğitimini Galatasaray Lisesi'nde tamamladı. Oyunculuğa ilk adımını, 1999 yılında atarak, "Gülcemal" adlı televizyon dizisinde küçük bir rol ile adım attı. Ardından, "Kurşun Yarası" adlı dizide rol aldıktan sonra, 2006 yılında "Kurşun Zamanı" adlı dizide başrol oynamaya başladı. Bu dizideki performansıyla dikkat çekti ve sinema dünyasında yerini aldı.
Yaltırık, 2007 yılında "Kurşun Zamanı" dizisinin devamı olan "Kurşun Zamanı: Adalet" adlı filmde de başrol oynadı. Ardından, "Seyyar Yürek", "Aşk Tesadüfleri Sever" ve "Yahşi Batı" gibi başarılı filmlerde rol alarak kariyerinin zirve noktalarına ulaştı.