Die Karriere von Ray Dolby begann bereits während seiner Schulzeit mit einem Teilzeitjob bei der Ampex Corporation im kalifornischen Redwood City. Als College-Student wurde er Mitglied einer kleinen Gruppe von Ampex-Technikern, die den ersten handlichen Videorekorder entwickelten. Nach seinem Abschluss in Stanford 1957 erhielt Dolby ein Stipendium der Marshall Fellowship an der Universität Cambridge in England. Er wurde Doktor in Physik und arbeitete danach zwei Jahre lang als UN-Berater in Indien bei der Central Scientific Instruments Organization.

1965 kehrte er nach England zurück, wo er in London das Unternehmen Dolby® Laboratories, Inc. gründete. Das Unternehmen war jedoch stets ein amerikanisches Unternehmen und zog mit seinem Hauptsitz 1976 nach San Francisco um.

Seither führt Dolby Laboratories die Branche in Sachen Innovation und Qualität an – nicht zuletzt dank seiner Attraktivität für die fähigsten und talentiertesten Mitarbeiter.