„Kivételesen sokműfajú és termékeny szerző volt, költészete, prózái, regényei, esszéi és filmforgatókönyvei intellektuális, filozófikus létszemléletének alkotásai” – írta az MMA.
1965 és 1970 között az ELTE Bölcsészettudományi Karán olasz nyelv és irodalom, valamint filozófia és általános nyelvészet szakon tanári diplomát szerzett. Az egyetemen Zsilka János professzor nyelvfilozófia, jelentéstani előadásai, szemináriumai hatására kezdte vizsgálni, hogy miként ragadható meg a nyelvben az emberi gondolkodás összfolyamata. Emellett nagyban hatott rá Pier Paolo Pasolini olasz filmrendező, akihez hasonlóan a költői-, az epikus- és filmnyelvet egyaránt gyakorolta.
Évfolyamtársa Bódy Gábor és Magyar Dezső rendező hívta meg a Balázs Béla Stúdióba (BBS), hogy színészként szerepeljen az Agitátorok (1969) című filmben, amit ellenzéki hangvétele, az 1956-ra és a prágai tavaszra vonatkozó dialógusai miatt betiltottak. A Filmfőigazgatóság ugyanerre a sorsra ítélte a Dobai Péter által rendezett Archaikus torzó (1971) című filmet is, amelynek forgatókönyvírója is volt, az Együtthatókat (1973) – amelynek filmtekercseit részben ellopták a BBS raktárából – és az önéletrajzi ihletésű Anyámat (1975). Az indok általában mindig hasonló volt: a marxista esztétikával, a szocialista renddel vagy erkölccsel szemben kinyilvánított individualizmus. Magyar Dezső ugyancsak kritikus hangvételű történelmi parabolája, a Büntetőexpedíció (1970), amelyben Dobai Péter szerepelt és forgatókönyvírója is volt, különdíjat nyert Oberhausenben – olvasható a méltatásban.
Nyelvészeti tanulmányaihoz, a BBS-nek írt forgatókönyveihez és a korai novellákhoz szorosan kapcsolódott a Kilovaglás egy őszi erődből (1973) című első verseskötete, amely pályakezdő költeményeinek gyűjteménye. Első novelláskötete a Játék a szobákkal (1976) főhősei általában önellentmondásba bonyolódó, tékozló értelmiségi férfiak voltak. A Hazám a városban című ciklusban Dobai Péter a budapesti köztereket dokumentálta fotográfus módjára, képcentrikus leírásokkal és kortörténeti információval. Személyes emlékei prózai "tükörcserepeiből" szerkesztette meg az 1964 - Sziget (1977) című könyvet, első regénye, a Csontmolnárok 1974-ben jelent meg. Az 1982-es Vadon című nagyregénye 1859-ben játszódik, a regény második részét András Ferenc rendező 1988-ban megfilmesítette. Dobai Péter közreműködött Huszárik Zoltán Csontváry és Bódy Gábor Psyché című filmjének megírásában. Vajda János alakja sokszor visszatért költészetében.
Dobai Péter a Mephistó című film forgatókönyvéért 1981-ben Cannes-ban megkapta Az év legjobb forgatókönyve díjat, 1982-ben pedig Cinema Narrativa-díjjal ismerték el Agrigentóban.
Nemzetközi koprodukcióban is részt vett köztük, Der Verdacht (1985) vagy a Rembrandt van Rijn (1992) és a Budavár visszavívása: A. D. 1686 (1986) című alkotásokban. Dobai Péter egyik főműve A birodalom ezredese (1985) című nagyregény volt, az író közreműködött Szabó István Redl ezredes című filmjének forgatókönyvének írásában is, majd közösen dolgozotak a Hanussen (1988) című filmben is. Megvalósulatlan forgatókönyvei közül a Sára Sándor rendezőnek írt Amrita Sher-Gil és az András Ferencnek szánt Magyar kereszt az MMA Kiadó gondozásában jelent meg.
