Eric Dolphy kreeg al op jonge leeftijd fluitles. Hij begon tijdens zijn schooltijd klarinet te spelen in de schoolband. Zijn vader liet voor hem de garage ombouwen tot een studio waar hij kon oefenen. Hier maakte hij ook op latere leeftijd nog graag gebruik van. Hij bleef zich zijn hele leven ontwikkelen en was een musicus 'pur sang'.
Hij speelde in de late jaren veertig in de band van Roy Porter, waarna hij een paar jaar zijn dienstplicht vervulde. In het Amerikaanse leger speelde hij ook in bands, en via meerdere belangrijke bands werd Dolphy vervolgens lid van het populaire Chico Hamiltonquintet waarmee hij zeer succesvol was. In 1959 verhuisde hij naar New York waar hij ging spelen in de band van Charles Mingus. In deze tijd werkte hij mee aan het grensverleggende album Free Jazz van Ornette Coleman. Hij zat in groepen van grootheden als John Coltrane en George Russell en toerde meerdere keren door de Verenigde Staten en Europa.
Daarnaast nam hij deel aan Third Stream-concerten van Gunther Schuller en John Lewis. Er volgden enige albums onder zijn eigen naam zoals het klassieke Out to Lunch (1964; Blue Note Records). Zijn grootste verdienste bestond naast zijn zeer opmerkelijke improvisaties en composities uit de succesvolle introductie van de basklarinet als instrument binnen de jazz. Vanwege het harde (politieke) klimaat in Amerika bracht hij de laatste jaren van zijn leven voornamelijk in Europa door, waar in die tijd meer belangstelling voor avant-gardemuziek bestond. Dolphy stierf in Berlijn tijdens een tournee aan complicaties van zijn niet herkende suikerziekte. Hij was een uiterst bescheiden man zonder slechte gewoontes. Hij was in staat inventieve solo's van tien minuten of meer neer te zetten. Charles Mingus, die zelf een opvliegend karakter had, omschreef hem als een 'heilige'.
Eric Dolphy en Frank Zappa
Frank Zappa noemde Eric Dolphy als een van zijn grote voorbeelden.[bron?]
Op de achterkant van de Mothers of Invention-lp Freak Out! wordt Dolphy genoemd als een van de mensen zonder wiens invloed deze plaat er geheel anders uitgezien zou hebben.
Een coverillustratie gemaakt door Cal Schenkel, die werd gemaakt voor een nooit verschenen Dolphy-album, was de basis voor de Zappa-lp Burnt Weeny Sandwich.