Elève des conservatoires de Lille, Tourcoing, et Paris, Dominique Trottein est engagé comme chef de chant à l’Opéra de Nantes puis comme assistant de Gunter Wagner, chef des chœurs. Parallèlement, il suit les cours de direction d’orchestre de Pierre Dervaux.
En 1989, Antoine Bourseiller le choisit pour diriger les choeurs de l’Opéra de Nancy. Son travail y est salué par la presse et les professionnels. Il participe à la création française de Billy Budd et de Mort à Venise et à la création mondiale de Noche Triste.
En 1995, il quitte Nancy pour se consacrer à sa carrière de chef : Candie (Tours, Nancy), La Flûte Enchantée (Saint-Étienne, où il est nommé chef-assistant), Le Carnaval de Londres (Metz). Il crée l’ensemble vocal Mille e tre.
Il a dirigé La Dame Blanche, Le Pays du sourire, et une nouvelle version de Dédé. En décembre 1997, à Marseille, il a dirigé une nouvelle production de La Grande Duchesse de Gerolstein ; à Tours, Le Viol de Lucrèce et Titus ; et à Toulon La Dame Blanche.
Durant l’hiver 1998-99, il a dirigé l’Auberge du Cheval Blanc à Paris au Théâtre Mogador.
Durant l’été 1999, pour le Festival de Saint-Céré, il crée la nouvelle production du Barbier de Séville de Rossini. En 2000-2001, il dirige Le Dialogue des Carmélites pour l’Opéra de Tours et participe à la création française Des Souris et des Hommes à Nantes.
En décembre 2000, il reprend la production de La Grande Duchesse de Gerolstein à l’Opéra d’Avignon. Pour les célébrations du millénaire, il dirige Le Voyage dans la Lune d’Offenbach, Carmen et Madame Buterfly à l’Opéra de Metz, et La Bohème à Düsseldorf.
En 2002, il dirige La Dame de Pique et Don Carlo à l’Opéra de Nantes, La Mascotte dans une mise en scène de Jérôme Savary, Carmen II le Retour à Turin et Giselle à Avignon.
En septembre 2002 en tant que directeur musical du duodijon, il a dirigé Les Contes d’Hoffmann en ouverture de saison, Tosca, mis en scène par Michel Fau, Don Carlo et Lohengrin.
Passionné par la formation de jeunes chanteurs, il est administrateur du CNIPAL et le premier chef invité de celui-ci ; il dirige ainsi Orphée aux Enfers en 2005, Cenerentolla en 2006.
En 2006, il est invité par l’Orchestre Philharmonique du Maroc, et par l’université de Yale où il dirige Cosi Fan Tutte. De nouveau en 2008, il dirige L’enfant et les sortilèges avec l’orchestre Verdi de Milan et un concert de comédie musicale. En 2006-2007, il a dirigé Zorba Le Grec, ballet de Théodorakis à Metz, Carmen à Dijon, Butterfly et La Traviata à Besançon.
En 2007-2008, ses projets l’ont conduit à Dijon pour Macbeth, à Avignon pour Orphée aux Enfers, et dans toute la France avec Opéra Eclaté pour la création du Roi Carotte. Il dirige pendant l’édition 2008 du Festival de Saint-Céré et ensuite en tournée Les Contes d’Hoffmann. Enfin en 2009, il dirigera Marius et Fanny de Vladimir Cosma. En juin 2009, il dirigera à nouveau l'orchestre symphonique de Milan. En février 2010, il était à Glasgow pour le prestigieux concert "prom's" avec le Royal Scotich National Orchestra.