1910年，杜立特开始在洛杉矶上学。在这一年，他的学校参加在多明戈兹举办的的洛杉矶国际航空会议时，杜立特人生中第一次看到了飞机。他在从洛杉矶的手工艺术高中毕业后进入了洛杉矶城市学院，之后获得了加州大学伯克利分校的录取资格，在那里他在矿业学院学习。
莱特兄弟发明飞机之后，杜立特疯狂地迷恋上了飞行，自行制作了一架飞机。1917年，他加入美国陆军航空兵部队。1918年，仅仅经过半年的时间，他就被晋升为教官。
1922年9月4日，杜立特驾驶一架DH.4B型飞机，从佛罗里达飞到加利福尼亚，全程3,481公里，耗时21小时19分，成为首个完成一天内横跨美国本土的飞行员。他赢得过施奈德锦标赛、本狄克斯航空竞赛和汤普森杯等航空赛事的冠军，此后，他担任美国军队新机型的试飞员之一，并在麻省理工学院获得了航空工程学博士学位。1930年，他第一次退役，进入壳牌石油工作。1933年4月，到中国进行飞行表演，并推销柯蒂斯-莱特公司的霍克II型战斗机。1934年，他提议将空军从陆军分离出来，成立单独的兵种，并促使壳牌石油开始研发专用的航空燃料。
1940年，杜立特在第二次世界大战爆发的情况下重新入伍，负责指挥美国陆军航空队的轰炸机部队。1942年4月18日，他率领16架B-25轰炸机，从大黄蜂号航空母舰起飞，发动空袭东京（又称杜立特空袭）轰炸了日本首都东京，使得珍珠港事件后美国低落的士气为之一振。当他自中国安全回国后，立即晋升准将，并由富兰克林·罗斯福总统授予“荣誉勋章”（Medal of Honor）。之后，他又在北非登陆战役中和地中海战区指挥美军战斗机部队。1944年1月任驻英国的第八航空队司令，军衔升至中将。他到任后对进攻德国的轰炸机护航战术进行了重大变化：“我们战斗机的首要任务是在空中消灭敌机”，利用P-51战斗机的大航程与长续航时间，于轰炸前执行清场作战，于数周内消灭大量德机，加速德国空军的崩溃。其后，他又参加过冲绳战役。
1945年8月，日军投降，第二次世界大战结束，1946年5月，杜立特以中将军衔退役，重新回到壳牌石油任副总裁，之后担任该公司董事。1985年，美国国会和总统罗纳德·里根为表彰他的卓越功绩，授予他上将军衔。1989年，总统乔治·布希（老布什）授予他总统自由勋章。
1993年，杜立特在加利福尼亚州去世，下葬于阿灵顿国家公墓。葬礼举行时，美国所有尚可飞行的B-25轰炸机全部升空以示悼念。
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