Nació en Comitán, Chiapas en el seno de una familia acomodada. Realizó sus estudios de medicina en París, Francia, en donde obtuvo el título de médico cirujano y partero. En 1902 se mudó a Ciudad de México y en 1903 comenzó a participar en asuntos políticos.
Se dedicó principalmente a la política. Fue fundador del periódico El Vate, en el cual publicaba fuertes críticas contra Rafael Pimentel, gobernador de Chiapas e incondicional de Porfirio Díaz.
En 1905 regresó a Comitán donde trabajó como periodista y cuatro años más tarde se convirtió en Presidente Municipal.
Tras la salida de Porfirio Díaz y el triunfo de Madero, fue electo en 1913 como senador por el estado de Chiapas. Pronto serían asesinados el presidente Francisco I. Madero y el vicepresidente José María Pino Suárez. Belisario Domínguez nunca reconoció el gobierno del general Huerta. Fue un fuerte opositor a la dictadura de Victoriano Huerta.
En septiembre no se le permitió leer dos discursos en los que atacaba fuerte y directamente al gobierno de Huerta, esto con el propósito de protegerlo, sin embargo Belisario los publicó y difundió, sin saber que esto le costaría la vida.
El 7 de octubre de ese mismo año, fue sacado con lujo de violencia de su habitación del Hotel Jardín por agentes de Huerta y lo llevaron a Coyoacán donde lo asesinaron.
La muerte del Senador Domínguez desató fuertes enfrentamientos con Huerta, quien finalmente decidió la disolución del Congreso, hecho que le restó legitimidad a su gobierno.
Fue en 1953, que el Senado de la República instituyó la medalla Belisario Domínguez como el mayor honor que otorgan a un mexicano distinguido, en homenaje a quien alzó la voz contra el gobierno huertista.