Das Kammerorchester der Universität zu Köln bietet besonders engagierten und guten Instrumentalist*innen die Möglichkeit, projektbezogen Orchesterwerke einzustudieren und zur Aufführung zu bringen. Werke wie z.B. Aaron Coplands Klarinettenkonzert oder die Uraufführung der Auftragskomposition Farbenlehre von Friedrich Jaecker, die eine Einarbeitung in Spieltechniken der neuen Musik erfordert, stehen auf dem Programm.

Das Kammerorchester war u.a. beim Limburger Orchesterfestival und bei Gastkonzerten in der Universität Bonn zu hören und gestaltet auch den Jahresempfang des Rektors der Universität zu Köln. 2010 arbeitete das Ensemble in einem Dirigierworkshop mit dem amerikanischen Dirigenten Neil Varon zusammen, bei dem auch Mitglieder des Orchesters selbst am Dirigierpult standen. 
Gemeinsam mit dem Kammerchor konzertiert das Kammerorchester regelmäßig, so z.B. zum Jubiläumsgottesdienst der Kölner Trinitatiskirche, in der Ursula-Festwoche und beim traditionellen Weihnachtskonzert des Collegium musicum mit Werken wie Bachs und Mendelssohns Magnificat oder dem Bach’schen Weihnachtsoratorium.
Im August 2015 reiste das Ensemble nach Italien, um Mozarts Requiem im kulturellen Rahmenprogramm der Expo in Mailand zur Aufführung zu bringen und anschließend auf CD einzuspielen.
Die meisten Mitglieder musizieren auch im Sinfonieorchester.