George Michael Dolenz, Jr. est le fils de l'acteur George Dolenz (1908-1963). Il fait ses débuts à la télévision sous le nom de « Mickey Braddock » en 1956, dans la série télévisée Circus Boy dont il incarne le personnage-titre, un jeune orphelin élevé dans un cirque.
En 1965, Dolenz est choisi pour participer à la série télévisée The Monkees, qui suit les aventures d'un groupe de musique inspiré des Beatles : les Monkees. Dolenz, le plus exubérant des quatre membres du groupe, occupe le poste de batteur, bien qu'il ne sache pas jouer de cet instrument : il en apprend les rudiments par la suite, lorsque le groupe part en tournée. Dolenz possède la voix la plus distinctive des quatre, et c'est lui qui chante quelques-uns de leurs plus gros succès, comme Last Train to Clarksville ou I'm a Believer.
La série télévisée s'arrête en 1968 après deux saisons et cinquante-huit épisodes, mais le groupe poursuit sa carrière musicale avant de se séparer en 1971. Par la suite, Dolenz poursuit une carrière d'acteur et de doubleur de dessins animés. Depuis les années 1980, il a participé à plusieurs réunions du groupe.