Il évolue dans les Ligues majeures de baseball de 1999 à 2013. En quinze années, il joue pour 13 équipes différentes, un record[2]. Le ratio de 10,8 retraits sur des prises par 9 manches lancées qu'il maintient en carrière est au moment de sa retraite le meilleur de l'histoire pour un lanceur droitier ayant travaillé au moins 900 manches[3]. Il fait partie de l'équipe des Cardinals de Saint-Louis championne de la Série mondiale 2011.
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Octavio Dotel est recruté comme agent libre amateur en 1993 par les Mets de New York. Après cinq saisons en Ligues mineures au sein de l'organisation des Mets, il débute en Ligue majeure le .
En , Dotel passe à sa 13eéquipe en carrière alors qu'il accepte le contrat d'un an offert par les Tigers de Détroit[10]. Le [11], à son premier match pour les Tigers, il joue pour sa 13eéquipe différente et bat le record de 12 qu'il partageait avec Matt Stairs, Mike Morgan et Ron Villone[2]. Il participe à une Série mondiale pour un deuxième automne consécutif, mais cette fois dans une cause perdante, Détroit s'inclinant en Série mondiale 2012 contre San Francisco.
Des maux de coude le limitent à 6 parties en 2013 et il annonce sa retraite après 15 saisons[3].
