Als einer der ersten westlichen Naturwissenschafter nutzte er die durch die Meiji-Restauration entstandene Möglichkeit, in dem bis dahin abgeschottetem Land zu forschen. Dort widmete er sich meereszoologischen Studien, wobei ihm der Tokioter Fischmarkt als bedeutende Quelle für Forschungsobjekte diente. In Straßburg arbeitete Döderlein ab 1882 zunächst als Konservator und von 1885 bis 1919 als Direktor der Zoologischen Sammlung. Zuletzt wirkte er als Leiter der Zoologischen Staatssammlung München und Professor an der dortigen Universität. - Mit Sammlernotiz in Blei (recto)..