Domokos Mátyás először a szegedi egyetem német-filozófia szakos hallgatója volt, majd felsőfokú tanulmányait a budapesti Eötvös-kollégium tagjaként folytatta 1948-ban, ahonnan egy évvel később kizárták. 1950-ben magyar-német szakos tanári oklevelet szerzett.
1953-tól a Szépirodalmi Könyvkiadó felelős szerkesztője, majd 1967-től főszerkesztője lett. 1989-től a Holmi című folyóirat társszerkesztőjeként, 1991-től a Századvég, majd az Osiris Kiadó irodalmi vezetőjeként dolgozott.
Domokos Mátyás a Széchenyi Akadémia alapító tagja volt. Fő kutatási területeként jegyzik a XX. századi magyar irodalmat.
Számos irodalmi antológiát állított össze, gondozta Szabó Lőrinc, Weöres Sándor, Illyés Gyula műveit. Nevéhez fűződnek az Illyés Gyuláról, Weöres Sándorról, Karinthy Ferencről és Márai Sándorról készített portréfilmek.
A 77. ünnepi könyvhétre jelent meg az általa szerkesztett esszéantológia.