Nochebuena de 2007.
Donna es feliz, pues va a casarse. La vida no ha sido muy considerada con ella en ese aspecto, así que cuando conoce a Lance en la empresa en la que trabaja, y este le muestra su interés, lucha por su amor y no se rinde hasta que organizan su matrimonio. Pero el que para ella iba a ser un día perfecto termina siendo una pesadilla. Justo en el momento en el que el Décimo Doctor quemaba un sol para despedirse de Rose (que se encuentra en el mundo paralelo sin posibilidad de volver junto a él), justo cuando se quedó sin tiempo para decir esas palabras que murieron en sus labios, Donna se materializa en la TARDIS.
En un primer momento piensa que ha sido secuestrada. El Doctor, que tampoco está disfrutando del encuentro, intenta llevarla a su boda, pero unos robots de Santa se interponen en su camino y solo consiguen llegar a la fiesta de recepción, donde Donna se reúne finalmente con su prometido. Descubre que las aventuras junto al Doctor nunca son tan simples cuando la Emperatriz de Racnoss hace aparición y revela que Lance es su siervo y que solo había estado utilizándola, poniendo en su café partículas Huon (las cuales hicieron posible que se teletransportara a la TARDIS). Después de terminar con el peligro que supone la Emperatriz, el Doctor la invita a unirse a él, pero ella rechaza la llamada a la aventura, aunque le aconseja que busque a alguien y que nunca viaje solo.
Donna se arrepentirá de esta decisión. Durante meses viaja persiguiendo situaciones extraordinarias confiando en que el Doctor aparecerá. Sus pasos la llevan hasta Industrias Adiposa, donde se comercializa una dieta milagrosa que hace perder la cantidad de un kilo diario a la persona que la realiza. Allí, finalmente se reúne con el Doctor, y juntos descubren qué está sucediendo en realidad. Donna demuestra que está lista para unirse a él, pues todo este tiempo viajaba con sus maletas listas para irse en la TARDIS en el momento que él apareciera.
En su primera aventura temporal, Donna viaja a Pompeya momentos antes de la erupción del Vesubio. En los últimos meses conoció eventos extraordinarios pero es ahora cuando cruza al mundo de los viajes y conoce sus normas. Entristece cuando el Doctor le comunica que este suceso no puede cambiarse pues es un punto fijo en la historia y no pueden hacer nada para evitar la catástrofe ni salvar a sus habitantes. Cuando se desmaterializan, Donna consigue que el Doctor cambie de idea y regrese para salvar a una familia.
Después de esta aventura, viajan hasta el planeta de los Ood, donde Donna se horroriza por la esclavitud a la que están sometidos. Descubren que algunos Ood están afectados por una extraña enfermedad y que planean asesinarlos en masa para detener la epidemia. Logran evitar que esto suceda y en agradecimiento, le dicen a Doctor-Donna que la incluirán en sus canciones. Ella no entiende en este momento por qué la llaman así, pero se muestra agradecida.
En el planeta Shan Shen, Donna es atraída por una pitonisa que quiere leer su futuro. De alguna manera, vuelve al momento de su vida en el que tomó el camino que la llevaría a conocer al Doctor: en el coche, se muestra indecisa pues por un lado puede ir en una dirección y aceptar el trabajo de secretaria a tiempo parcial (en el que conoció a Lance), mientras que por otro lado tiene la posibilidad de trabajar como secretaria a tiempo completo. La pitonisa hace que Donna elija la segunda opción, creando un universo alternativo en el que nunca conoció al Doctor, pues no conoció a Lance y por tanto no estuvo expuesta a las partículas Huon y nunca se materializó en la TARDIS, ni ayudó al Doctor a vencer a la Emperatriz. Pero esta realidad es aún más terrible, pues el Doctor murió ahogado sin tiempo a regenerarse durante ese enfrentamiento y, por tanto, no pudo participar en eventos futuros que pusieron en peligro a nuestro planeta y a todos sus habitantes.
Donna conoce a Rose (los muros de la realidad están destruyéndose y esto le ha permitido viajar desde su universo paralelo), quien la convence para que deje Londres antes de que la ciudad sea destruida. La vida es muy distinta ahora y las personas viven hacinadas en las viviendas que se conservan en pie. Rose regresa una vez más y habla con Donna para decirle que necesita su ayuda para destruir esta realidad alternativa, pero para Donna significará la muerte. Por este motivo, en un primer momento rechaza ayudarla, hasta que descubre que las estrellas están desapareciendo y toma la decisión de colaborar.
Debe regresar al día que tomó la decisión de convertirse en secretaria a tiempo parcial, y lo hará utilizando la TARDIS conectada a una serie de mecanismos que hacen posible ese viaje al pasado. Muere, provocando el atasco que hizo que la Donna del pasado tomara la decisión de ir hacia el otro lado (aceptando así el trabajo en la empresa donde conoció a Lance). De esta manera el universo alternativo desaparece.
Durante sus aventuras debe enfrentarse a tentaciones. Donna y el Doctor viajan hasta el siglo LI a un lugar conocido como la Biblioteca, siguiendo la llamada de River Song y su equipo. Juntos descubren que hay algo en la oscuridad que les persigue. Se trata de la Vashta Nerada, seres microscópicos que valiéndose de las sombras se alimentan de su enemigo. El Doctor decide poner a salvo a Donna, y la envía a la TARDIS, pero algo falla y Donna es transportada al ordenador de la Biblioteca. En este lugar, Donna conoce a Lee, de quien se enamora y con quien forma una familia. Descubre que todo se trata de una simulación, pero durante un tiempo trata de aferrarse a Lee y su idílica vida junto a él.
Después de dar su vida para eliminar el universo alternativo, Donna regresa a la Tierra junto al Doctor. O lo intentan, porque descubren que el planeta ha desaparecido, al igual que una veintena más. Todos han sido trasladados desde su ubicación hasta la Cascada Medusa. Detrás de esto se encuentran los Daleks. El Doctor y Donna consiguen llegar a la Tierra, donde aliados del Doctor como Mickey, Martha, Jack y Rose continúan luchando para poner fin a la invasión Dalek.
El Doctor se alegra cuando ve a Rose y corre a su encuentro, pero en ese momento es alcanzado por el disparo de un Dalek, iniciando el proceso de regeneración. Una vez en la TARDIS, consigue detener la regeneración enviando toda la energía hasta el recipiente en el que guarda el brazo que perdió durante su enfrentamiento con los Sycorax.
Instantes después, los Daleks tratan de destruir la TARDIS con Donna atrapada en su interior. Está a punto de morir, pero una extraña fuerza la lleva a poner su mano sobre el recipiente donde descansa la mano del Doctor. En ese momento la energía comienza a manar y el recipiente estalla. De la mano surge poco a poco un cuerpo idéntico al del Doctor (Doctor Metacrisis), pero mitad Señor del Tiempo y mitad humano. Mientras tanto, Rose, Jack y el Doctor observan como no pueden hacer nada para detener los planes de los Daleks y cómo se pone en marcha la cuenta atrás para la detonación que destruirá todos los planetas.
Donna y el Doctor Metacrisis se materializan para asombro de todos, pues creían que la TARDIS había sido destruida. Es ella quien derrota al enemigo, revertiendo sus armas. En ese momento descubre que cuando tocó el recipiente y dio vida a un nuevo ser, ella también sufrió un cambio y ahora tiene el conocimiento del Señor del Tiempo (por esto los Ood se refirieron a ella como Doctor-Donna). Derrotan al enemigo y todos los planetas se trasladados a su ubicación.
Terminada la aventura, Donna está abrumada por toda la información que tiene en su mente. Su condición humana es incapaz de contener todo ese conocimiento y el Doctor decide borrarle todos los recuerdos de sus aventuras con él. Salva su vida pero a un alto precio, pues Donna no concluye su viaje regresando al mundo ordinario con todos los conocimientos adquiridos, sino que vuelve a ser la persona que era antes de iniciar su aventura. Cuando el Doctor la lleva de regreso a casa, le cuenta a su madre y su abuelo que, aunque ella nunca pueda recordar su gran viaje (pues con hacerlo solo durante unos segundos su mente se quemaría), por unos instantes fue la mujer más importante de todo el universo y que en muchos lugares seguirán cantando sobre ella.
