Formado em 2005, o grupo era originalmente composto de quatro membros: Masa e Yuina nas guitarras, Hachi no baixo (todos os três ex-Luecie), mais o vocalista Mitsu. Takashi (ex-Plastic Tree) juntou-se ao Dolly na bateria, mas foi posteriormente substituído por Tsuguki (ex-Clover).
A banda entrou na cena musical em 2005 de forma diferente, lançando um DVD, Screen OF Indoors, que incluia um PV e uma apresentação ao vivo de Strawberry On the Scalp. Eles continuaram a lançar DVDs com seus singles, concretizando a importância do visual em seus trabalhos.
2006 viu os lançamentos de três singles, incluindo o primeiro de sua "Tricolore Opera" trilogia e também seu primeiro mini-álbum, Cynical Closet, que era baseado no conceito de um álbum de fotografias. No ano seguinte, o Dolly lançou três singles, entre eles as continuações da trilogia supracitada e Karumezon, como também seu primeiro full-álbum, jewel's dRIP.
Em 2008, a banda não mostrou sinais de relaxamento. Em Fevereiro, seu single Closet Letter foi lançado. No mês seguinte, venderam uma versão limitada do CD Hana uta no seu show one-man no Shibuya O-East e, em Maio, realizaram sua primeira turnê nacional. Em Junho, foi a vez do single Juliet ser lançado, e durante o ano a banda focou em participar de turnês de eventos, como a More Burning Circus e a Roral party. Setembro viu o lançamento de seu segundo mini-álbum, HeavenwOrd, e em Novembro a banda realizou um show de comemoração de seu terceiro aniversário, no qual anunciaram que se tornariam major no ano seguinte.
2009 parece ser consideravelmente animado para o grupo: após terem anunciado seu major debut, eles lançarão seu primeiro single através da gravadora Universal Music e realização sua última turnê solo como uma banda independente, que começará no final de Janeiro e se extenderá até Maio, com um último show no Nihon Seinenkan.