Początki warszawskiej orkiestry operowej wiążą się z działalnością Teatru Narodowego prowadzonego przez Wojciecha Bogusławskiego. Zespołem operowym kierowali wówczas dwaj wybitni polscy kompozytorzy i dyrygenci: Józef Elsner i Karol Kurpiński. Po II wojnie światowej rozpoczął się żmudny proces kształtowania i stałego doskonalenia zespołu, który ostatecznie stał się najliczniejszą z polskich orkiestr operowych. Pozwala to jej podejmować różnorodne, ambitne zadania artystyczne.
Orkiestra odbyła szereg zagranicznych tournées ze spektaklami operowymi i baletowymi, jak również z koncertami symfonicznymi, odwiedzając m.in.: Berlin, Bonn, Bregenz, Brukselę, Bukareszt, Lizbonę, Luksemburg, Madryt, Monte Carlo, Moskwę, Paryż, Sofię, Tel Awiw, Hongkong, Maskat, Dubaj, a także kilkanaście miast w Japonii.
Orkiestra posiada na swym koncie szereg nagrań, między innymi IX Symfonię Beethovena, II Symfonię Brahmsa, Halkę i Straszny dwór Stanisława Moniuszki, Borysa Godunowa Modesta Musorgskiego, Króla Rogera Karola Szymanowskiego, fragmenty Trubadura Giuseppe Verdiego oraz Fausta Charles’a Gounoda i inne.