Powstała w roku 2002 z inicjatywy Andrzeja Gurana i działa pod patronatem Urzędu Miasta Przemyśla. W jej skład wchodzą muzycy związani z Przemyślem, absolwenci Zespołu Państwowych Szkół Muzycznych w Przemyślu - obecnie jej pedagodzy, a także studenci związani z rodzinnym miastem. Koncertmistrzem i dyrygentem orkiestry, niemal od początku jej istnienia, jest Piotr Tarcholik, wybitny instrumentalista młodego pokolenia.
Przemyska Orkiestra Kameralna współpracuje ze znakomitymi solistami, takimi jak: Krzysztof Jakowicz, Piotr Pławner, Tomasz Strahl, Kevin Kenner, Katarzyna Wiwer, Arkadiusz Krupa, Mariusz Pędziałek, Marek Rzepka, Zdzisław Łapiński, Bartosz Bryła, Waldemar Malicki, Władimir Zubicki, Klaudiusz Baran, Michał Nagy a także z wybitnymi dyrygentami polskimi i zagranicznymi. Orkiestra współpracowała także z Węgierskim Chórem Kameralnym "Cantus Agriensis" pod dyrekcją Petera Pal Gergely, Chórem Katedralnym z Paderborn pod dyrekcją Thomasa Berninga, zespołem "Skaldowie", "Open Trio", "JM Trio", "Shockolad".
Zespół koncertuje regularnie w Przemyślu, bierze także udział w licznych festiwalach w kraju i za granicą. Niezwykle szeroki repertuar orkiestry obejmuje dzieła od baroku po współczesność. Oprócz dzieł z gatunku muzyki klasycznej orkiestra z powodzeniem wykonuje także utwory utrzymane w lżejszej stylistyce, muzykę filmową, musicalową i popularną.
Przemyska Orkiestra Kameralna ma na swoim koncie wiele nagrań zarejestrowanych i wyemitowanych na antenie Polskiego Radia i Telewizji.

Działalność Przemyskiej Orkiestry Kameralnej dofinansowywana jest z budżetu Miasta Przemyśla