Дороти Уинфред Браун родилась в городе Хобокен, штат Нью-Джерси. Актёрскую карьеру начала в качестве танцовщицы в водевилях, а позже достигла популярности на Бродвее. Её кинокарьера началась в 1911 году и наиболее известной стала её роль в фильме «Спасшиеся с Титаника» в 1912 году. При этом Дороти являлась действительно одной из пассажирок Титаника, пережившей эту трагедию в реальности. За два года своей кинокарьеры Гибсон появилась в 16 фильмах. После этого она прекратила сниматься, посвятив себя работе в Метрополитен-опера.
В 1919 году, после неудачного брака и автокатастрофы, в которой Дороти сбила пешехода, она перебралась в Париж, чтобы быть подальше от сплетен и публичности. Во время Второй мировой войны она жила в Италии, где была обвинена в антифашистских настроениях и посажена в тюрьму, из которой ей удалось бежать. Последующие годы она прожила в Париже, где и умерла от инфаркта 17 февраля 1946 года в номере отеля Ритц. Похоронена на кладбище Сен-Жермен-ан-Ле.
