Domingo Cullen era hijo de Guillermo Cullen, de ascendencia irlandesa, y de Ángela Ferrás, de estirpe castellana. Recibió una educación esmerada en el Real Colegio de Santa Cruz de Tenerife, que completó con viajes a la Península, a Londres e Irlanda. Muy hábil en los asuntos de contabilidad comercial, a ocultas de sus padres, con deseos de tentar fortuna, obtuvo de su hermano mayor, José María, cartas de recomendación para los agentes comerciales en el Río de la Plata. En 1811 se embarcó rumbo a Montevideo, donde se dedicó al comercio. Sin mezclarse aún en cuestiones políticas, intentó mantenerse al margen de las luchas entre patriotas e hispanos dirigidos por Elío y Vigodet. Despertó, sin embargo, las sospechas de estos últimos y fue encarcelado en varias ocasiones. Abrazó la causa de los criollos y prestó servicios durante el sitio de Montevideo, transmitiendo, en botellas confiadas a las aguas, los movimientos del ejército sitiado. Por su colaboración con los patriotas, al caer Montevideo en 1814 en poder del general Alvear, se le dio un empleo de contador en la Aduana, al que más tarde renunció.
En numerosos viajes que realizó en un barco de su propiedad, La Veloz del Sud, con fines comerciales, llegó a Buenos Aires y Santa Fe. Allí entabló relaciones con el general Estanislao López, flamante gobernador de la provincia.
Ya en 1819 formaba parte de la sociedad Los Caballeros Orientales, que gravitó en el desarrollo de los sucesos políticos de Montevideo. Producida la independencia del Brasil, el Cabildo montevideano desconoció la autoridad de Lecor y decidió la constitución de una asamblea popular que dirigió una comunicación en que solicitaba el apoyo y la colaboración del gobernador de Santa Fe. Domingo Cullen, como secretario relator, integró la diputación que llegó a Santa Fe en marzo de 1823. Poco después se firmó un tratado ofensivo-defensivo entre ambas partes. Cullen permaneció en Santa Fe atraído por la hija del doctor Rodríguez del Fresno, Joaquina, que pocos meses después era su esposa. Instaló en las Barrancas un establecimiento ganadero que pronto abandonó para colaborar con Estanislao López. En 1828 fue designado secretario privado del gobernador y, desde entonces, apoyó con total convencimiento la obra del federalismo en el litoral. Representó a Santa Fe en el tratado de amistad y alianza concertado en 1829 con el gobernador de Buenos Aires, general Viamonte, con el fin de contener el avance de los unitarios.
Grande fue su influencia en los preliminares y confección del Tratado del Cuadrilátero, celebrado entre las provincias del litoral el 4 de enero de 1831.
Presidió la Comisión representativa que se constituyó en Santa Fe, e invitó a los gobernadores de las demás provincias a enviar diputados para organizar un Congreso federal de carácter federativo. Pero una profunda disidencia del gobernador de Buenos Aires, Juan Manuel de Rosas, quien consideró inoportuno convocar el congreso, hizo fracasar el proyecto. Cullen ocupó el Ministerio de Gobierno de Santa Fe y el gobierno delegado de la provincia en ausencia de López. En 1835 fue enviado a Buenos Aires para que tratase con Rosas un acuerdo con el almirante francés Le Blanc, que bloqueaba con su escuadra todos los puertos del litoral. Ante el enfrentamiento tácito con Rosas, Cullen decidió ponerse en contacto directo con el cónsul francés y tramitar la paz por separado.
Rosas nunca perdonó esta acción por considerarla una intriga diplomática y una usurpación de facultades. La Legislatura santafesina desautorizó al enviado de Cullen.
Fallecido el general Estanislao López en 1838, la Legislatura designó gobernador a Domingo Cullen.
Desafecto a Rosas, no fue reconocido por el gobierno de éste ni por el de la provincia de Entre Ríos, del general Echagüe. Convertido Cullen en objeto de una fuerte oposición dentro y fuera de la provincia, el teniente coronel Juan Pablo López, hermano de Estanislao, con el apoyo de Rosas, encabezó una revolución contra Cullen que debió huir a Santiago del Estero, donde se refugió en los dominios de su compañero y amigo, el gobernador Ibarra. Desde allí tramó una tentativa revolucionaria contra el gobernador de Córdoba, Manuel López, partidario de Rosas. Éste exigió a Ibarra la entrega del conspirador Cullen; Ibarra se negó, asegurando a su amigo la protección necesaria. Pero unos meses más tarde, víctima de una carta falsificada por orden de Rosas, en la que Cullen aparecía implicado en una revolución contra Ibarra, el gobernador cordobés lo entregó a sus enemigos. El 5 de junio de 1829, mientras dormía, fue hecho prisionero por el jefe de la Policía y entregado al edecán de Rosas, coronel Pedro Ramos, que tenía orden de ejecutarlo y la cumplió en Posta de Vergara, San Nicolás de los Arroyos (Buenos Aires).
