Polska Orkiestra Kameralna powstała w 1972 roku przy Warszawskiej Operze Kameralnej. Z zespołu wykonującego opery kameralne wyłoniła się 24-osobowa grupa muzyków, którzy pragnęli gry koncertowej. Na czele nowo powstałego zespołu stanął młody dyrygent Jerzy Maksymiuk. Pod batutą charyzmatycznego maestro, orkiestra rozwinęła skrzydła, zyskując miano jednego z najciekawszych zespołów kameralnych. Zaczęły napływać zaproszenia na zagraniczne tournée, rozpoczęły się występy z wybitnymi solistami, posypały się pochlebne recenzje krytyków, a wszystko to przyniosło smyczkom znad Wisły międzynarodowy rozgłos.
W swojej historii orkiestra występowała m.in. w Barbican Center i Albert Hall w Londynie, Concertgebouw w Amsterdamie, Kennedy Center w Waszyngtonie, Lincoln Center i Carnegie Hall w Nowym Jorku. Towarzyszyła solistom tej miary, co James Galway, Gidon Kremer, Yehudi Menuhin, Maxim Wengerow. Grała pod batutą takich dyrygentów, jak Charles Dutoit, Yehudi Menuhin, Mścisław Rostropowicz. Przełomowym momentem dla zespołu okazało się brytyjskie tournée w 1977 roku, które zaowocowało kontraktem z wytwórnią EMI na wydanie kilkunastu płyt. Orkiestra jest laureatem licznych nagród m.in. Wiener Flötenuhr za najlepsze nagranie płyty z muzyką Mozarta.
W 1983 roku drogi Jerzego Maksymiuka i Polskiej Orkiestry Kameralnej rozeszły się. Decyzja ta była katalizatorem powstania Sinfonii Varsovii w 1984 roku. Polska Orkiestra Kameralna została reaktywowana w roku 2002, kiedy kierownictwo artystyczne objął słynny skrzypek – Nigel Kennedy. Funkcję sprawował do 2008 roku. Od tamtej pory zespół gra bez stałego dyrygenta. Od 1 stycznia 2008 roku Polska Orkiestra Kameralna działa pod skrzydłami Sinfonii Varsovii, samorządowej instytucji kultury, której organizatorem jest m.st. Warszawa.
