Đỗ Xuân Sơn sinh ra và lớn lên tại Hải Phòng, trong một gia đình có truyền thống nghệ thuật. Bố anh từng là ca sĩ của Đoàn nghệ thuật quân đội quân khu 3. Từ nhỏ, anh đã bộc lộ khả năng và niềm đam mê ca hát. Những năm tháng học cấp 3, anh và bạn bè còn tự lập ban nhạc để luyện thanh và biểu diễn trên sân khấu của trường và nhà văn hóa. Thế nhưng con đường ca hát chuyên nghiệp chỉ bắt đầu khi Sơn vào học thanh nhạc tại trường Trung cấp nghệ thuật Hải Phòng năm 2008. Năm 2010, thành công đầu tiên đã đến với Xuân Sơn – anh đạt giải Nhì cuộc thi Ngôi sao tiếng hát truyền hình thành phố Hồ Chí Minh. Sau cuộc thi này, anh quyết định ở lại Sài Gòn để phát triển sự nghiệp của mình. Đến năm 2012, khán giả biết đến anh nhiều hơn qua cuộc thi Giọng hát Việt, với hình tượng một ca sĩ đa phong cách, có thể hát tốt từ R&B tới semi-classic. Anh sở hữu một chất giọng dầy và ấm, với quãng giả thanh đẹp hiếm có. Anh cũng rất biết cách thể hiện cảm xúc trong bài hát của mình, chinh phục được nhiều khán giả khó tính.