Pada Australia Terbuka 2010, ia lolos ke babak utama turnamen, dan mengalahkan mantan peringkat pertama Juan Carlos Ferrero di babak pertama (2–6, 1–6, 6–4, 6–1, 6–1).
Kemudian, pada Australia Terbuka 2011, Dodig harus melakoni pertandingan melawan sesama Kroasia Ivo Karlović di babak pertama. Hasilnya, Dodig mengalahkan Karlović dengan susah payah (6-4, 3-6, 6-7, 6-4, 6-4). Kemudian, Dodig harus melawan unggulan ketiga Novak Djoković di babak kedua. Permainannya cukup mengagumkan, tetapi ia kalah dengan skor 5-7, 7-6, 0-6, 2-6. Rekor yang berhasil dipegang Dodig adalah, ia adalah pemain pertama yang dapat memenangkan satu set melawan Djoković. Penampilan terbaiknya berlanjut hingga ia memenangi gelar juara pertamanya di Zagreb.