Olivier Doise vystudoval konzervatoř v Paříži, působil v National Orchestra Bordeaux-Aquitaine a od roku 2003 jako sólista pařížské opery. Později se stal členem Mnichovské filharmonie a Orchestre Philharmonique de Radio France. Jako sólista, komorní hráč a člen dechového ansámblu Paris-Bastille vystupuje na nejprestižnějších mezinárodních pódiích.

Kromě klasického repertoáru se Olivier Doise věnuje též soudobé hudbě a to jako interpret i skladatel. Vysoce ceněné jsou jeho nahrávky kompletních mistrovských děl Francise Poulenca a skladeb pro hoboj a kantát  Johanna Sebastiana Bacha. Věnuje se také pedagogické činnosti.

Olivier Doise hraje na hoboje firmy Marigaux.