Fue producido originalmente para la exportación, pero los sucesos acaecidos en Europa, hicieron que todos excepto unos pocos ejemplares (entre tres y seis), sirvieran en la Luftwaffe.
El prototipo V1 mantenía el motor radial Bramo 323 Fafnir de 9 cilindros del Do 17Z.
Dornier equipó entonces el prototipo V3 con motores en línea Daimler-Benz DB 601Ba de 1159 CV (1175 PS).
La producción en serie del Do 215 A-1 comenzó en 1939, con el encargo recibido por la Fygvapen Fuerza Aérea Sueca, y fue detenida en agosto de 1939 debido a la situación política.
El Do 215 B-5 fue el primer caza nocturno equipado con el sistema de navegación FuG 202 Lichtenstein BC.
hasta que en septiembre de 2007 un Dornier Do 215 B fue encontrado casi intacto bajo aguas poco profundas en Waddenzee, Holanda.
En la noche del 6 al 7 de julio de 1941 Woltersdorf derribó un Vickers Wellington pero su Dornier resultó dañado en el regreso y se estrelló frente a la costa holandesa.