Doherty memulai musim 2012-13 dengan kalah 4×5 dari Stuart Bingham di babak kedua Wuxi Classic dan 3×5 dari Martin Gould di babak pertama Australian Goldfields Open. Dia akhirnya mengumpulkan 147 break resmi pertama dalam karirnya di peringkat minor 2012 Paul Hunter Classic di Jerman selama kemenangan di babak pertama melawan Julian Treiber. Dia melanjutkan untuk mencapai perempat final acara, kalah 0-4 dari Mark Selby. Doherty dikalahkan di kualifikasi untuk Shanghai Masters dan 2012 UK Championship dan gagal untuk maju di luar babak wildcard dari Kejuaraan Internasional. Di Tur Eropa kelima, Scottish Open
, ia mengalahkan Luca Brecel dan Ryan Day untuk mencapai semifinal di mana ia kalah 2-4 dari Ding Junhui. Doherty tersingkir di babak pertama German Masters oleh Peter Lines, tetapi kemudian memiliki perjalanannya yang terbaik di musim ini di Welsh Open. Dia mengalahkan juara dunia empat kali John Higgins 4×1 dan Tom Ford 4×3 untuk lolos ke perempat final. Dia memimpin Stuart Bingham 2-0, tetapi serangkaian pot yang terlewatkan melihat Doherty kehilangan kepercayaan dirinya dan ia kemudian kalah 3-5. Perjalanannya yang disebutkan di atas ke semifinal Scottish Open membantunya finis ke-16 di PTC Order of Merit untuk memenuhi syarat sebagai salah satu dari 26 pemain teratas untuk Final, tetapi ia kalah 2 × 4 dari Kurt Maflin di babak pertama. Doherty hampir berhasil melakukan comeback merek dagangnya melawan Matthew Selt di babak kualifikasi Piala Dunia karena dari 4<unk>9 turun dia menyamakan pada 9<unk>9, tetapi kehilangan frame yang menentukan. Hasilnya berarti bahwa ini adalah musim pertama di mana Doherty tidak tampil di salah satu acara Triple Crown snooker. Doherty meningkatkan peringkatnya dengan delapan tempat selama musim untuk mengakhirinya sebagai peringkat nomor 27 dunia.