Doležalovo kvarteto založil v červnu 1972 violista Karel Doležal. Ve svých počátcích kvarteto studovalo u profesorů Lubomíra Kosteckého a Antonína Kohouta, členů Smetanova kvarteta. V roce 1975 absolvovalo mistrovské kurzy ve Výmaru u Raphaela Hylliera, violisty Juilliard Quartetta.
Brzy po svém vzniku zahájilo Doležalovo kvarteto úspěšnou koncertní a nahrávací činnost. Získalo Titul laureáta a Cenu pro nejmladšího účastníka na Mezinárodní soutěži Pražské jaro (1975), Stříbrnou medaili na Mezinárodní soutěži v Bordeaux (1977) a Cenu Českého spolku pro komorní hudbu při České filharmonii (1989). Dále získalo ocenění za nahrávky smyčcových kvartetů Antonína Dvořáka („Nejlepší nahrávka měsíce“ - časopis Neue Zeitschrift für Musik, Německo 1982) a Leoše Janáčka (Diapason d'Or, Francie 1985 a „Nejlepší nahrávka roku“, USA 1996).
Během let soubor odehrál téměř 2000 koncertů na prestižních festivalech a pódiích celého světa. Pořídil také desítky nahrávek pro rozhlas a televizi (USA - Radio New York Times, Francie - Radio Paris, Německo, Rakousko atd.) Z nejdůležitějších uměleckých počinů Doležalova kvarteta je možné uvést například koncerty v Tunisku s klavíristou Pavlem Štěpánem (1977), koncerty na festivalu ve finském Kuhmo s kontrabasistou Františkem Poštou a violistou Jurijem Bašmetem (1982), koncerty ve Francii s violoncellistou Mischou Maiskym (1984), podíl na kompletním provedení Beethovenových kvartetů v Tonhalle Zürich spolu s Amadeus, Alban Berg a Julliard Quartett (1984), vystoupení v přímém přenosu Radio France na festivalu v Montpellier (1990), koncert na Dnech Bohuslava Martinů v Paříži s klavíristou Josefem Páleníčkem (1990) nebo festivaly v Japonsku s klavíristou Josefem Hálou (1993). Kvarteto také pravidelně vystupovalo na Mezinárodním festivalu Pražské jaro.
V únoru 2003 se ve Dvořákově síni Rudolfina konal slavnostní koncert k 30. výročí založení Doležalova kvarteta. Poté byla činnost souboru ukončena a zakladatel Karel Doležal předal název hudebníkům mladé nastupující generace.
