Den Winter 2012/2013 begann Karol Dombrovski zunächst mit Einsätzen im IBU-Cup in Idre, ehe er anschließend bei den Wettbewerben in Hochfilzen in den Weltcup einstieg. Sein bestes Saisonresultat erreichte Dombrovski beim Saisonabschluss in Chanty-Mansijsk, als er den Sprint als 64. beendete und nur knapp die Verfolgung verpasste. Außerdem nahm er an den Weltmeisterschaften 2013 in Nové Město na Moravě teil, wo er in vier Wettbewerben an den Start ging.