I suoi contatti con Surtees (che aveva a quel tempo il suo team di Formula 1) gli permisero di fare il suo debutto nel corso del Campionato mondiale di Formula 1 1974. Non qualificato al Gran Premio di Francia ed a quello d'Italia, riuscì finalmente a guadagnare un posto sulla griglia di partenza del Gran Premio degli Stati Uniti, ma solo per essere costretto all'abbandono forzato dopo venticinque giri su ordine del suo team, in seguito all'incidente mortale occorso al suo compagno di squadra, l'austriaco Helmuth Koinigg. Quella resterà la sua unica partecipazione ad un Gran Premio di Formula 1. Gli anni seguenti, José Dolhem tornerà a gareggiare in Formula 2 e parteciperà svariate volte alla 24 Ore di Le Mans (classificandosi quarto nel 1978 al volante di una Alpine A442) prima di porre termine alla sua carriera.