Peut-être attesté dès le 13e siècle, le moulin de la Doue apparaît sous son appellation sur la carte de Cassini (1760). Propriété du duc de Wurtemberg, dont dépend la principauté de Montbéliard, le moulin est acquis en 1794 comme bien national par Christophe Dorian. Il est reconstruit en 1809, ainsi que l'atteste le linteau de la porte, gravé de ce millésime et des initiales GDVDPCD. Le moulin reste dans la famille Dorian au cours du 19e siècle. Il renferme trois roues hydrauliques en 1842. La matrice cadastrale signale une "démolition partielle" en 1891, qui correspond peut-être à la cessation d'activité. Le site est acquis en 1897 par le banquier montbéliardais E. Meyer. Son fermier, Emile Coulon-Nétillard, obtient par arrêté préfectoral du 2 février 1899 l'autorisation "d'exercer l'industrie d'aiguisage et de polissage de limes". L'atelier est cédé en 1907 à l'industriel d'Hérimoncourt Nicolas Schligler-Deiss, qui établit un atelier de "taillage de vieilles limes". Le moulin est occupé à partir de 1928 (?) par Constant Frésard, horloger à Charquemont (IA25001179), puis par le marchand de bois Edouard Vercelotti en 1936, qui établit une scierie. Cette dernière ferme ses portes en 1951 ; les bâtiments sont ensuite convertis en habitation. Le site a été acheté en 2006 par le syndicat intercommunal de la Vallée du Gland, et ouvert au public. Une roue hydraulique en-dessus de 3,70 m de diamètre, équipée d'un multiplicateur de vitesse et d'un générateur électrique, a été mise en place en 2009 pour produire de l'électricité.