Doll schlug 2002 die Trainerkarriere ein, erst bei den Amateuren des Hamburger SV, zwei Jahre später als Bundesligacoach. Mit dem HSV, den er als Tabellenschlusslicht übernahm, gewann er den UI-Cup, wurde Dritter in der Liga und führte die Hanseaten in die Champions League. Borussia Dortmund rettete er 2007 vor dem Abstieg und erreichte mit dem BVB 2008 das DFB-Pokalfinale, das erst nach Verlängerung mit 1:2 gegen Bayern München verloren ging.
Über Gençlerbirligi Ankara in der Türkei und eine Station beim saudi-arabischen Erstligisten Al-Hilal ging Doll Ende 2013 zum ungarischen Erstligisten Ferencváros Budapest – der Beginn einer fast fünfjährigen Erfolgsgeschichte: Doll entwickelte den Traditionsklub zu einer Spitzenmannschaft und wurde mit Ferencváros einmal Meister, dreimal Pokalsieger und einmal Liga-Pokalsieger. 2016 wurde er in Ungarn als Trainer des Jahres ausgezeichnet.
Thomas Doll blickt auch auf eine sehr erfolgreiche Karriere als Profi zurück. In der DDR spielte der gebürtige Malchiner für Hansa Rostock und den BFC Dynamo, nach der Wiedervereinigung 1990 wechselte Thomas Doll zum Hamburger SV, bei dem er 2001 seine aktive Laufbahn auch beendete. Dazwischen lagen Stationen bei Lazio Rom, Eintracht Frankfurt und AS Bari. Doll bestritt 29 Länderspiele für die Auswahl der DDR und 18 Partien für das wiedervereinigte Deutschland. Er stand 1992 im Aufgebot der Nationalmannschaft, die in Schweden Vize-Europameister wurde.
Horst Heldt führt aus: "Als ehemaliger Fußballer weiß Thomas, wie die Spieler ticken. Er ist bekannt als akribischer Arbeiter mit einer klaren Ansprache. Wir sind fest davon überzeugt, dass er der Mannschaft mit all seiner Erfahrung genau das vermitteln kann, was sie benötigt, um die Wende zu schaffen."
Doll wird bereits am Montag um 15 Uhr das erste Training mit der neuen Mannschaft leiten. Die Einheit findet auf der Mehrkampfanlage an der HDI Arena statt.