Доротея Доротеева е родена през 1982 година. Завършва НМУ „Л. Пипков” със специалност пиано, след което през 2003 завършва НМА „П. Владигеров” със специалност оперно пеене.

От 2004 до 2008 година специализира в оперно студио в Грац, Австрия, където изпълнява партиите на графиня Алмавива в „Сватбата на Фигаро” , донна Анна в „Дон Жуан”, Арминда в „Мнимата градинарка”, първа дама във „Вълшебната флейта” на Моцарт. Паралелно с оперното студио учи в класа на професор Герхард Целер специалност „Песен и оратория”.

В периода 2009–2013 спечелва стипендии на фондация „Борис Христов” за специализация в академията „Санта Чечилия” и майсторски класове при Рената Ското, Анна Ванди и Мирела Паруто в Рим. Стипендиантка е на Райна Кабаиванска в Модена и София, както и на дружеството „Рихард Вагнер” в Трир, Германия.

На сцената на Софийска опера в периода от 2010 до 2013 година участва в спектаклите: Мими в „Бохеми” от Пучини, Велгунде в „Рейнско злато” и „Залезът на боговете” от Вагнер.