Donia Kaouach commence sa carrière en banque d’affaires à Paris, puis à Londres. Elle quitte le secteur bancaire pour s’investir dans la société civile avec Karama Advocacy for Democracy in Tunisia, un think tank relayant les messages de la révolution tunisienne en Europe et aidant le gouvernement de transition sur les disparités régionales. 

En 2015, elle s’engage politiquement en France et rejoint la campagne d’Alain Juppé. En 2016, convaincue du rôle essentiel des femmes dans la société tunisienne, elle crée le think tank « Tunisiennes fières », réunissant des femmes leaders pour promouvoir la Tunisie et leur action politique. En partenariat avec Sisley, « Tunisiennes fières » crée le prix de l’entrepreneuriat féminin. Elle co-fonde avec la présidente du think tank Femmes, Débat et Société (FDS), la sénatrice Catherine Dumas, l’Université d’automne des femmes tunisiennes et françaises, organisant des rencontres entre femmes leaders des deux pays. 

En 2016, elle crée pour le compte de Jean-Pierre Raffarin, ancien Premier ministre français, l'ONG Leaders pour la Paix (LPP), dont elle est la directrice générale et membre du conseil d’administration. LPP regroupe 40 personnalités internationales de haut niveau engagées sur la promotion de la paix et du multilatéralisme. 

En 2020, Donia Kaouach développe les écoles itinérantes de la paix pour contribuer à la formation des élites dirigeantes dans les pays du Sud, particulièrement en Afrique. Elle a reçu plusieurs prix pour son engagement en faveur des femmes et de l’éducation.