После окончания Зугалайской семилетней школы в возрасте 15 лет поступает в Улан-Удэнский театрально-музыкальный техникум (1936-1939), с началом Великой Отечественной войны учиться в Новосибирской краткосрочной военно-лётней школе (1941) и служит пилотом тяжёлого бомбардировщика дальней авиации. Имея богатый жизненный опыт, поступает в Литературный институт им. М. Горького (1952-1957). Работал актером Бурятского драматического театра, в редакции газеты «Буряад-Монголой үнэн», редактором литературной редакции Республиканского радиокомитета, заведующим литературной частью Бурятского государственного академического театра драмы им. Х. Намсараева, художником-оформителем в Агинском округе. Участие в I и II Декадах бурятской литературы и искусства в Москве явилось своеобразной вехой в его творческой жизни. 

Талантливый писатель, поэт, драматург Д. Батожабай внес большой вклад в развитие бурятской литературы и искусства. В 1945 г., находясь в действующей армии, он публикует на страницах газеты «Буряад-Монголой үнэн» свой первый литературный опыт — поэму-улигер «Юный богатырь Сэнгэ и его друг Сунды Мэргэн». После демобилизации пишет одноактные пьесы для самодеятельных драматических коллективов — «Малшад» (Скотоводы) (1948), «Дагбын алдуу» (Ошибка Дагбы) (1949), «Шүүбэри» (Выигрыш) (1952) и др., где идет поиск современных тем, приобретение профессионального опыта. В годы учебы в Литературном институте пишет рассказ на родном языке «Самое дорогое», в новой редакции издает «Мудрый Сэнгэ», публикует повести «Багшашни хэн бэ?» (Кто твой учитель?) и «Адуушанай дуун» (Песня табунщика), создает многоактные пьесы «Огненная река», «Манай колхоз дээрэ» (В нашем колхозе), «Дойбод сохилго» (Ход конём), «Барометр шуурга харуулна» (Барометр показывает бурю), заканчивает первую книгу трилогии «Төөригдэһэн хуби заяан» (Похищенное счастье). 

Разнообразие жанров, богатство жизненных наблюдений, красочность и выразительность языка писателя, богатство и глубина идейно-философской проблематики характеризуют автора, как талантливого и самобытного художника слова. Повесть «Адуушанай дуун» (Песня табунщика) вышла в свет в 1955 г. и получила широкую известность после выхода художественного фильма «Песня табунщика» (1957), снятого по сценарию, написанную на основе этой повести. Во время II Декады бурятской литературы и искусства в Москве (1959) Д. Батожабай оказался одним из главных героев: был представлен спектакль по его пьесе «Барометр показывает бурю», состоялась премьера кинофильма «Золотой дом», выпущенная Мосфильмом по сценарию Д. Батожабая, Г. Цыдынжапова, В. Ежова, на литературной части декады обсуждалась первая книга романа-трилогии «Похищенное счастье» — «Одиночество». 

Как драматург Д. Батожабай создал множество пьес. Наиболее значительные из них: «Сказание о матери» (1967), «Огненные годы» (1969), «Урбан женится» (1970), «Грозовой ливень». В центре большинства пьес — морально-этнические проблемы современной автору жизни. Успешно работал Д. Батожабай не только как создатель оригинальных драматических произведений, но и работая заведующим литературной частью Бурятского театра драмы, активно содействовал формированию его репертуара. Им переведены на бурятский язык произведения писателей — В. Шукшина, А. Вампилова, Б. Васильева, А. Бальбурова и др. для постановки на сцене театра. 

Вершиной творчества писателя является роман-трилогия «Похищенное счастье» (1966), отражающий огромный период жизни бурятского народа на рубеже XIX-ХХ веков. Трилогия представляет собой сплав традиционного фольклорного начала с традициями русского и европейского романа. В последние годы жизни Д. Батожабай работал над историко-революционным романом «Уулын бүргэд» (Горные орлы) (1976), где автор изображает один из драматических периодов гражданской войны в Сибири. В разные годы опубликованы сборники рассказов и повестей «Һэшхэлшни хаанаб?» (Где твоя совесть?) (1962), «Шалхуу Рабданай хөөрөөн» (Рассказы беспокойного Рабдана) (1991), «Мархайн хөөрөөн» (Рассказы Мархая) (2001) и др. Всероссийское признание получили произведения Д. Батожабая в русском переводе И. Чернова и Н. Рыбко «Песня табунщика», И. Френкеля «Сказание о храбром баторе Сэнге и его друге Сунды Мэргэне», А. Бальбурова «Одноактные пьесы», Н. Ершова «Горные орлы», Т. Очировой «Детство Шалху Рабдана», Н. Рыбко «Похищенное счастье», «Родной порог».