Будущая актриса родилась в семье Джона Э. Брауна и Полин Бозэн в городе Хобокен (штат Нью-Джерси). Когда Дороти исполнилось три года, умер её отец, и мать вышла замуж за Леонарда Гибсона. Актёрскую карьеру Гибсон начала в период с 1906 года по 1911 год в качестве танцовщицы в водевилях, а позже достигла популярности на Бродвее, где её самой известной работой стал в 1907 году мюзикл «Доярки» Чарльза Фромана. Также она была постоянной хористкой в постановках Шуберт Брозерс в театре Нью-Йорка «Ипподром» .
С 1909 года Дороти на протяжении трёх лет позировала для нью-йоркского иллюстратора рекламы Харрисона Фишера, появляясь на плакатах, открытках, обложках журналов (среди них были «Cosmopolitan» , «The Saturday Evening Post» и «Ladies Home Journal» ) и книжных иллюстрациях (она стала самой любимой моделью Фишера, и он придумал для неё оригинальный образ).
В 1909 году Дороти Гибсон вышла замуж за Джорджа Батия-младшего, но очень скоро пара рассталась, хотя окончательно не разводилась где-то до 1916 года.