Od samoga početka u hrvatsku prijestolnicu dovodio je najbolju klasičnu glazbu, a njegovu povijest pisali su prvorazredni šefovi dirigenti – Friedrich Zaun, Milan Horvat, Lovro von Matačić, Mladen Bašić, Pavle Dešpalj, Kazushi Ono, Pavel Kogan, Alexander Rahbari i Vjekoslav Šutej te u posljednjem desetljeću David Danzmayr i novoimenovani Dawid Runtz. Brojni proslavljeni dirigenti ravnali su Zagrebačkom filharmonijom, a Leopold Stokowski, Paul Kletzki, Sir Malcom Sargent, Kurt Sanderling, Carlo Zecchi, Jean Martinon, Milan Sachs, Krešimir Baranović, Boris Papandopulo, Stjepan Šulek, Milko Kelemen, Igor Stravinski i Krzysztof Penderecki samo su neki od njih. U bližoj prošlosti orkestrom su ravnali Dmitrij Kitajenko, Lorin Maazel, Leopold Hager, Valery Gergiev i Sir Neville Marriner.
Uz orkestar Zagrebačke filharmonije nastupili su i brojni ugledni i svjetski poznati glazbenici, a među njima Yehudi Menuhin, Antonio Janigro, Mstislav Rostropovič, Leonid Kogan, Luciano Pavarotti, Ivo Pogorelić, Montserrat Caballe, Alexander Rudin, David Garett, Julian Rachlin, Shlomo Mintz i drugi. Sa Zagrebačkom filharmonijom uvijek rado surađuju i hrvatski glazbenici među kojima su Ivo Pogorelić, Zvjezdana Bašić, Melita Lorković, Ranko Filjak, Vladimir Krpan, Pavica Gvozdić, Branko Sepčić, Stjepan Radić, Jurica Murai, Martina Filjak, Mia Elezović, Josip Klima, Monika Leskovar, Radovan Cavallin, Radovan Vlatković i mnogi drugi. Ne treba pritom zaboraviti ni uspješne i rado slušane koncerte s popularnim crossover umjetnicima među kojima su Maksim Mrvica i duo 2Cellos.
Sezonu 2011./2012. obilježilo je intenziviranje suradnje s maestrom Dmitrijem Kitajenkom, jednim od najvećih dirigenata današnjice, koja traje sve do danas. Njegovim djelovanjem umjetničkog savjetnika Zagrebačke filharmonije otpočela je nova era u povijesti orkestra obilježena svježim umjetničkim poletom, zapaženim glazbenim postignućima te velikim koncertnim i diskografskim projektima.
U srpnju 2012. godine u Areni Zagreb orkestri Zagrebačke i Slovenske filharmonije s osmero vokalnih solista i zborom sastavljenim od gotovo tisuću pjevača iz Hrvatske i Slovenije pod vodstvom slavnog ruskog dirigenta Valerija Gergijeva izveli su glazbeni megaspektakl Simfonija tisuće Gustava Mahlera.
Od sezone 2012./2013. maestro Dmitrij Kitajenko kao umjetnički savjetnik Zagrebačke filharmonije svojim angažmanom, a na radost orkestra i publike, ostvaruje brojna visoko profesionalna glazbena postignuća. Pod njegovim se ravnanjem tako ističu dvije izvedbe Mahlerove Simfonije tisuće u Koncertnoj dvorani Vatroslava Lisinskog 2018. godine te čak tri nosača zvuka za Oehms Classics s djelima ruskih majstora.
Svoje koncertne programe Zagrebačka filharmonija publici nudi u tri redovita pretplatnička ciklusa – Crveni i Plavi ciklus te Off ciklus, ustanovljen 2015. godine. U sezoni 2022./2023. godine na inicijativu šefa dirigenta Dawida Runtza pokrenut je Komorni ciklus koncerata u suradnji s HNK u Zagrebu. Koncerti se održavaju nedjeljom u Foyeru HNK, a nastupaju glazbenici orkestra Filharmonije te Opere HNK. Zagrebačka filharmonija osobito se ponosi MINIMINI ciklusom za najmlađe koji postoji od sezone 2019./2020., a koji donosi koncertne predstave za djecu vrtićke i školske dobi.
Zagrebačka filharmonija organizira i niz koncerata izvan ciklusa, a neki od njih su humanitarni koncert Pokaži ljubav u organizaciji Zagrebačke filharmonije i Rotary kluba 1242 kojim se prikupljaju novčana sredstva kao pomoć u liječenju najmlađih, tradicionalni humanitarni Koncert za život u sjećanje na Anu Rukavinu i maestra Vjekoslava Šuteja kojim Filharmonija podupire rad zaklade Ana Rukavina te Filharmonijski bal kojim orkestar ispraća staru i pozdravlja novu godinu. Zagrebačka filharmonija stalni je partner i humanitarne akcije Korak u život te svake godine priređuje koncert za sve sudionike akcije i građane koji kupnjom ulaznica pomažu u prikupljanju sredstava namijenjenih stipendiranju mladih iz domova za nezbrinutu djecu i udomiteljskih obitelji.
Zagrebačka filharmonija redovito sudjeluje i u programima Dubrovačkih ljetnih igara i Muzičkog biennala Zagreb, a svake godine surađuje i sa zagrebačkom Muzičkom akademijom te tako pruža priliku budućim glazbenicima da se dokažu na velikoj koncertnoj pozornici.
Samo u posljednjih nekoliko sezona orkestar je gostovao u Argentini, Omanu, Kuvajtu, Kini, Beču, Lisabonu, Budimpešti, Varšavi, Krakowu, Moskvi, Lenjingradu, Rimu, Dresdenu, Zurichu, Milanu, Velikoj Britaniji te Izraelu. Koncerti u novogodišnje jutro u Salzburgu bili su neizostavan dio njene koncertne sezone, a u veljači 2016. godine Filharmonija je nastupila na najprestižnijoj američkoj glazbenoj pozornici – njujorškom Carnegie Hallu. Orkestar redovito nastupa i u domovini, od Vukovara i Đakova, preko Istre, do Splita i Dubrovnika.
Zagrebačku filharmoniju krasi bogata diskografija ovjenčana brojnim nagradama i izdanjima za cijenjene hrvatske i svjetske diskografske kuće – Oehms classics, Virgin Classics, Deutsche Grammophon, Naxos i druge.
U sezoni 2019./2020. Zagrebačka filharmonija našla se na popisu albuma i imena nominiranih za najveću diskografsku nagradu Grammy. Nominiran je bio nosač zvuka Something’s Happening! nastao u suradnji sa Cece Winnans, najprodavanijom svjetskom gospel pjevačicom svih vremena. Orkestrom je ravnao maestro Tim Akins, a nosač zvuka izdala je američka diskografksa kuća Parma Recordings.
Posebnu pozornost Zagrebačka filharmonija posvećuje razvijanju interesa i približavanja klasične glazbe djeci i mladima kroz svoj Tjedan glazbe za mlade koji svake godine kroz interaktivne glazbeno-scenske projekte u Lisinski privuče veliki broj mladih svih uzrasta. Svoja je vrata otvorila svima koji žele upoznati orkestar i naše glazbenike te naučiti nešto o 150 godina dugoj tradiciji orkestra – pod geslom Upoznati orkestar, znači zavoljeti ga njeguje svoj Dan odškrinutih vrata.
Zagrebačka filharmonija potiče hrvatsko stvaralaštvo izvodeći, praizvodeći i snimajući brojna djela hrvatskih autora. Posebnu brigu vodi o mladim talentiranim glazbenicima, a najboljima dodjeljuje nagradu za Mladog glazbenika godine.
Suradnjom Zagrebačke filharmonije i Zagreb Film Festivala od 2012. godine u sklopu projekta Fil(m)harmonija, zagrebačka publika pozvana je uživati u spoju filmske i glazbene umjetnosti gdje je svaka projekcija praćena orkestrom koji uživo izvodi originalnu filmsku glazbu. Dupkom pune dvorane kultnog zagrebačkog kina Europa rezultat su snažnog interesa i zadovoljstva publike spektakularnim filmsko-glazbenim aranžmanom.
Grad Zagreb, Zagrebačka filharmonija i druge zagrebačke kulturne ustanove ujedinile su se u misiji širenja kulturne ponude grada Zagreba te pritom osnovali prvi open-air festival klasične glazbe – Zagreb Classic, koji sve svoje čari otkriva na popularnom Tomislavcu.
Zagrebačka filharmonija svojim je radom ostvarila sljedeća priznanja u posljednjem desetljeću:
2017. – diskografska nagrada Porin u kategoriji za najbolji album klasične glazbe (Sunčana polja)
2017. – diskografska nagrada Porin u kategoriji za najbolju izvedbu klasične glazbe (Sunčana polja)
2017. – Nagrada Grada Zagreba kao visoko javno priznanje zbog izvanrednih zasluga u promicanju glazbe i kulture
2017. – Počasna povelja grada Rosarija za kulturnu suradnju
2018. – Nagrada Hrvatskog kulturnog kluba za promicanje hrvatske kulture u svijetu