Domenico Modugno nasce il 9 gennaio 1928 a Polignano a Mare (Bari), paesino dalle case bianche a picco sul mare. Il padre Cosimo è comandante del Corpo delle Guardie Municipali a San Pietro Vernotico (BR): da lui il piccolo Mimmo impara fin da bambino a suonare la chitarra e la fisarmonica, ereditando una grande passione per la musica.

Insoddisfatto della vita di paese a 19 anni scappa di casa per andare a Torino, dove si adatta a fare il gommista e il cameriere.

Ritornato al suo paese per espletare il servizio militare, poi riparte per Roma desideroso di iniziare quella carriera artistica che a Torino non è stato capace di trovare. Partecipa al concorso per attori al Centro Sperimentale di Cinematografia, dove viene ammesso e dove poi vincerà una borsa di studio come migliore allievo della sezione di recitazione. Qui conosce Riccardo Pazzaglia, allievo della sezione di regia, che sarà futuro scrittore e giornalista, e paroliere di alcune memorabili canzoni di Modugno.

Nel 1951, ancora allievo, Domenico prende parte al film "Filumena Marturano" di Eduardo De Filippo. Nel 1952 è in "Carica eroica" di De Robertis dove interpreta la parte di un soldato siciliano che canta la "Ninna Nanna" ad una bambina. Sempre nel 1952 è in teatro nel "Il borghese gentiluomo" di Molière e prende parte ai film "Anni facili" (1953, di Luigi Zampa) e all'episodio "La giara" del film "Questa è la vita" (1954, di Giorgio Pastina).

Nel 1953 si presenta al concorso musicale radiofonico "Trampolino", poi prende parte alla trasmissione "Radioclub" che celebra Frank Sinatra. Notato da Fulvio Palmieri, funzionario Rai, a Modugno viene offerta una serie di trasmissioni radiofoniche intitolate "Amuri... Amuri" della quale egli stesso scrive i testi, è regista e (insieme a Franca Gandolfi) attore, e infine rumorista.

Durante questo periodo Domenico Modugno compone molte canzoni in dialetto pugliese e in siciliano, tra cui "Lu pisce spada", "Lu minaturi", "La sveglietta", "La donna riccia", "Lu sciccareddu 'mbriacu", "Attimu d'amuri".

Nel 1957 vince il II premio al Festival della Canzone Napoletana con "Lazzarella" (cantata da Aurelio Fierro). Seguono poi canzoni come "Sole, sole, sole", "Strada 'nfosa", "Resta cu mme", "Nisciuno po' sape'", "Io, mammeta e tu" che rimodernano di fatto lo stile della canzone napoletana.

Nel 1958 Modugno si presenta a Sanremo al festival della Canzone Italiana con "Nel blu dipinto di blu" (testo scritto da Franco Migliacci). Il celeberrimo brano non solo vince il primo premio, ma sarà destinato a rivoluzionare la canzone italiana degli anni a venire. "Volare" - così viene popolarmente ribattezzata la canzone - viene tradotta in così tante lingue che è difficile tenerne il conto. Arriverà addirittua in testa alle classifiche statunitensi, vincendo due Grammy Awards, uno come disco dell'anno e uno come canzone dell'anno 1958.

Anche il Cash Box Bilboard conferisce a Modugno l'Oscar per la migliore canzone dell'anno. Riceve infine in dono dalle industrie musicali tre dischi d'oro: uno come migliore cantante, uno per la migliore canzone e uno per il disco più venduto.

Negli USA vende così tanti milioni di copie e diventa così tanto popolare che nel corso di una tournée gli vengono offerte le chiavi di Washington e la stella di sceriffo di Atlantic City. Per quattro mesi, senza interruzione, gli altoparlanti di Broadway e le stazioni radio americane trasmettono "Nel blu dipinto di blu".

Altri brani di successo di Modugno saranno poi "L'uomo in frack", "Notte di luna calante", "Io" (incisa da Elvis Presley con il titolo "Ask me").

Nel 1959 Modugno vince nuovamente a Sanremo: il brano si intitola "Piove (Ciao, ciao bambina)"; l'anno seguente arriva secondo con "Libero".

Dopo lo stop di un anno causato da un incidente (frattura della gamba) debutta come protagonista nella commedia musicale "Rinaldo in campo" di Garinei e Giovannini; Modugno ne compone tutte le musiche ("Se Dio vorrà", "Notte chiara", "Tre briganti e tre somari", "La bandiera"). Lo spettacolo registra record d'incassi mai raggiunti prima in questo campo, tanto che viene definito "Il più grosso successo teatrale italiano di tutti i tempi".

Nel 1962 vince ancora a Sanremo con la canzone "Addio..., Addio...". Nel 1963 si cimenta nella regia cinematografica del film "Tutto è musica". Nel 1964 vince il Festival di Napoli con "Tu si' 'na cosa grande". Nel 1966 è ancora primo a Sanremo con "Dio, come ti amo". Nel 1968 interpreta "Liolà" di Luigi Pirandello. Tra il 1973 e il 1975 è Mackie Messer in "Opera da tre soldi" di Bertolt Brecht e Kurt Weill per la regia di Giorgio Sthreler. Tra gli sceneggiati televisivi ricordiamo quello del 1984 "Western di cose nostre", tratto da un racconto di Leonardo Sciascia, sceneggiato da Andrea Camilleri per la regia di Pino Passalacqua.

Appassionato di poesia, Modugno scrive la musica per "Le morte chitarre" e "Ora che sale il giorno" di Salvatore Quasimodo. Per Pasolini musica "Cosa sono le nuvole", e che poi canta nell'episodio omonimo del film "Capriccio all'italiana".

Tra i film di Modugno vanno ricordati "Europa di notte" (1959, di Alessandro Blasetti), "Nel blu dipinto di blu" (1959, di Piero Tellini), "Lo scopone scientifico" (1972, di Luigi Comencini) e "Il giudizio universale" (1961, di Vittorio De Sica).

Nel 1974 partecipa alla campagna sul divorzio del Psi, componendo per l'occasione la canzone "L'anniversario" (parole di Iaia Fiastri).

Domenico Modugno viene colpito da un ictus nel marzo del 1984 durante le prove della trasmissione tv di Canale 5 "La luna del pozzo": la semi-paralisi conseguente lo costringe a lasciare l'attività artistica.

Nel 1986 inizia dedicarsi alla vita politica iscrivendosi al Partito Radicale, per cui viene eletto deputato l'anno successivo. Intraprende una vera e propria battaglia civile per l'ospedale psichiatrico di Agrigento, nel quale i malati vivono in condizioni disumane, riuscendo nel 1988 a far chiudere il nosocomio e dedicando ai ricoverati un concerto, il primo dopo la malattia. Nel 1990 è eletto consigliere comunale ad Agrigento.

Nel 1991 la malattia lo aggredisce nuovamente; nonostante questo nel 1993 incide assieme al figlio Massimo il disco "Delfini".

Domenico Modugno si spegne il 6 agosto 1994 a Lampedusa, nella sua casa, di fronte al mare.