Estreou-se nos palcos em 1945, embora já antes fizesse teatro radiofónico. Antes de retirar-se em 2005, no Teatro Aberto, pertenceu às companhias do Teatro da Trindade, Teatro Nacional D. Maria II, Teatro Nacional Popular e Teatro Moderno de Lisboa, interpretando clássicos como Raul Brandão, Tennessee Williams, Garrett, Dürrenmatt, Giraudoux, Brecht, Pirandello, Strindberg, Tchekhov, Turguêniev e outros. Como diseuse, foi grande divulgadora de poesia.
Viveu em Paris durante sete anos (1976-83), época durante a qual deu recitais de poesia no Centro Cultural da Fundação Calouste Gulbenkian da capital francesa.
No cinema trabalhou sob direcção de António Lopes Ribeiro, Leitão de Barros, António de Macedo e José Fonseca e Costa. Em 2018, a sala principal do Teatro da Trindade, de Lisboa, passou a designar-se Sala Carmen Dolores. Foi várias vezes laureada e condecorada.
Publicou três livros de memórias: Retrato Inacabado (1984), No Palco da Memória (2013) e Vozes Dentro de Mim (2017). Faria 97 anos no próximo mês de Abril.
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