Doherty va començar la temporada 2012-13 perdent 4<unk>5 a Stuart Bingham a la segona ronda del Wuxi Classic i 3<unk>5 a Martin Gould a la primera ronda de l'Australian Goldfields Open. Finalment va compilar el primer break oficial de 147 de la seva carrera al Paul Hunter Classic 2012 de menor rang a Alemanya durant una victòria de primera ronda contra Julian Treiber. Va arribar als quarts de final de l'esdeveniment, perdent 0-4 a Mark Selby. Doherty va ser derrotat en la qualificació per als Masters de Xangai i el Campionat del Regne Unit de 2012 i no va poder avançar més enllà de la ronda de comodeta del Campionat Internacional. En el cinquè esdeveniment del Tour Europeu, el Scottish Open
, va derrotar a Luca Brecel i Ryan Day per arribar a les semifinals on va perdre 2 a 4 contra Ding Junhui. Doherty va ser eliminat en la primera ronda del German Masters per Peter Lines, però després va tenir la seva millor carrera de la temporada al Welsh Open. Va vèncer el quatre vegades campió del món John Higgins 4×1 i Tom Ford 4×3 per arribar als quarts de final. Va liderar a Stuart Bingham 2 a 0, però una sèrie de pots perduts va fer que Doherty perdés la seva confiança i va perdre 3 a 5. La seva carrera a les semifinales de l'Open d'Escòcia el va ajudar a acabar 16è en l'Orde de Mèrit PTC per a qualificar-se com un dels 26 millors jugadors per a les Finals, però va perdre 2 a 4 contra Kurt Maflin a la primera ronda. Doherty gairebé va aconseguir una de les seves recuperacions contra Matthew Selt a la ronda final de la qualificació del Campionat del Món, ja que des de 4 a 9 baixà a 9 a 9, però va perdre el marc decisiu. El resultat va significar que aquesta va ser la primera temporada en què Doherty no havia aparegut en cap dels esdeveniments de la Triple Corona de snooker. Doherty va augmentar el seu rànquing en vuit punts durant la temporada per acabar el rànquing número 27 del món.