Ursprünglich lernte Stefan Dohr Viola. Doch eines Tages bekam er ein Jagdhorn geschenkt, außerdem beeindruckte ihn ein Konzert des berühmten Hornisten Hermann Baumann - und er stellte fest: »Das Horn klingt besser als meine Bratsche!« Nach dem Studium in Essen und Köln wurde er Solo-Hornist im Frankfurter Opernhaus und Museumsorchester, es folgten Engagements beim Bayreuther Festspielorchester, im Orchestre Philharmonique de Nice und beim Deutschen Symphonie-Orchester Berlin sowie 1993 schließlich die Anstellung bei den Berliner Philharmonikern. Als Solist arbeitete er mit Dirigenten wie Daniel Barenboim, Bernard Haitink, Daniel Harding, Claudio Abbado und Simon Rattle zusammen.
Neben dem klassischen und romantischen Hornrepertoire gilt sein Interesse auch zeitgenössischen Werken von Ligeti, Knussen und Kirchner. Im März 2008 spielte er die Uraufführung des für ihn geschriebenen Hornkonzerts von Herbert Willi im Wiener Musikverein. Immer wieder kann Stefan Dohr ihm gewidmete Hornkonzerte zur Uraufführung bringen; u.a. von Herbert Willi (2008), Jorge E. López (2009), Johannes Wallmann (2010), Toshio Hosokawa (2011) und Wolfgang Rihm (2014).
Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Kammermusik, die er nicht nur mit seinen philharmonischen Kollegen in diversen Ensembles pflegt, sondern auch zusammen mit Maurizio Pollini, Lars Vogt, Kolja Blacher und Ian Bostridge. Außerdem ist er Mitglied des Ensemble Wien-Berlin, des Philharmonischen Oktetts sowie der Hornisten der Berliner Philharmoniker. Stefan Dohr, der seine Freizeit am liebsten im Kreis der Familie verbringt, unterrichtete als Gastprofessor an der Musikhochschule "Hans Eisler" Berlin und an der Orchester-Akademie.
