Dougie Hamilton został wybrany przez drużynę Boston Bruins z numerem 9. w pierwszej rundzie NHL Entry Draft 2011. Po trzech sezonach spędzonych w drużynie z Bostonu, na kilka dni przed zakończeniem kontraktu, w czerwcu 2015 roku został oddany do Calgary Flames, w zamian za możliwość jednego wyboru w pierwszej rundzie (numer 15.) oraz dwóch wyborów w drugiej rundzie (numery 45. i 52.) w NHL Entry Draft 2015. 30 czerwca 2015 Hamilton podpisał z Flames 6-letni, wart 34,5 mln dol. kontrakt.