Doleac spielte zunächst vier Jahre an der University of Utah. Mit den Utes erreichte er an der Seite von Andre Miller 1998 das Finalspiel der NCAA, in dem man jedoch der University of Kentucky unterlag. Doleac wurde nach seiner Zeit in Utah beim NBA-Draft 1998 an 12. Stelle von den Orlando Magics ausgewählt, bei denen er die ersten drei Profijahre verbrachte und auch sporadisch in der Startaufstellung stand. Nach weniger erfolgreichen Jahren bei den Cleveland Cavaliers, Denver Nuggets und New York Knicks wechselte er im Sommer 2004 zu den Miami Heats, wo er Ersatzspieler für Shaquille O'Neal wurde und mit den Heats 2006 die NBA-Meisterschaft erringen konnte. Nach einem weiteren Jahr bei den Minnesota Timberwolves trat Doleac im Jahr 2008 zurück.