לאחר שקיבלה תואר ראשון בספרות אנגלית בהאנטר קולג' ועזבה את התוכנית לתואר שני בספרות של אוניברסיטת קולומביה, ייחדה בשנת 1937 את כל זמנה ללימוד היסטוריה יהודית. בשנת 1938 נסעה לווילנה, אז בפולין, כדי לעסוק במחקר במכון למחקר יהודי (YIVO), ושם נשארה עד פרוץ מלחמת העולם השנייה.
לאחר שחזרה לארצות הברית עבדה דוידוביץ' במכון YIVO בניו יורק וייחדה שם את זמנה לחקר פשעי מלחמה ולתיעודם. ב-1948 נישאה לשמעון דוידוביץ', שהצליח להימלט מפולין. לאחר המלחמה עבדה במשך שנה וחצי בגרמניה עבור הג'וינט, בקִטלוּג ובמיון ספרים שנשדדו מבעליהם בידי הנאצים. זו הייתה עבודה מעיקה מאוד מבחינה רגשית, מפני שהספרים ששרדו את המלחמה ואת השואה הזכירו לדוידוביץ' את בעליהם שנרצחו.
בשנת 1974 מונתה דוידוביץ' לפרופסור ב-Yeshiva University, תחילה בקתדרה ע"ש פול ולאה לאוסי לחקר השואה, ובהמשך בקתדרה ע"ש אלי ודיאנה זבּוֹרוֹבסקי לחקר בינתחומי של השואה. בספרה המפורסם ביותר, "המלחמה נגד היהודים" (1975), העלתה דוידוביץ' את התיזה שהשמדת יהודֵי אירופה היה מטרתו של אדולף היטלר מלכתחילה. ספר זה, וספרים נוספים שחיברה, זיכו אותה בפרסים רבים.
בספרה האחרון, "מן המקום ההוא ומן התקופה ההיא: ספר זכרונות, 1938-1947" (שנה), היא תיארה את חוויותיה האישיות מהשנה שהעבירה במחקר בווילנה ועד לתקופה שהעבירה במחנות העקורים בגרמניה. ספר זה מאפשר לקוראים להכיר את החיים היהודיים במזרח אירופה הלכה למעשה, וסוקר את זוועות המלחמה ואת היחס שקיבלו הניצולים ומְבצעֵי הזוועות לאחריה.
"מאחר והתרבות היהודית ששגשגה במזרח אירופה הוכחדה, ולא הייתה כל סבירות שספרים בעברית וביידיש יתפרסמו שם שוב אי פעם, הפך כל ספר ששרד מאותו עולם למסמך היסטורי, לִפְריט תרבות, לעדות על ציוויליזציה שנרצחה ולדוגמית מתוך הציוויליזציה הזו"