Im Jahre 1952 hat der inzwischen verstorbene Fellbacher Werner Keltsch, damals noch Musikstudent, einen Kreis musizierfreudiger Laien um sich geschart. Das war die Keimzelle des Fellbacher Kammerorchesters, das anfangs innerhalb der damals neu gegründeten „Fellbacher Arbeitsgemeinschaft“ (FAG) einen bleibenden Platz im nach dem Krieg neu erwachten kulturellen Leben Fellbachs fand.
Der damalige Stadtkämmerer Mollenkopf sorgte für die finanzielle Unterstützung durch die Stadt, und Diplom-Bibliothekar Herbert Ruthardt, Leiter der städtischen Bücherei und Geschäftsführer der FAG, war der Organisator des neuen Musikensembles bis zu seiner Pensionierung im Jahr 1975. Seinen ersten Auftritt hatte das Orchester im Juni 1952 mit einem noch bescheidenen Kammerkonzert im Fellbacher Evangelischen Vereinshaus. Eine Musikfreizeit in der Landheimvolkshochschule Hohebuch im Hohenlohischen festigte im Jahr 1953 den Zusammenhalt der Mitglieder, die von Anfang an altersgemischt waren. Jugendliche lernten im Zusammenspiel mit älteren erfahrenen Geigern das Musizieren in der Orchestergemeinschaft, ließen sich vom harmonischen Zusammenklang der Instrumente begeistern und entwickelten instrumentale Fertigkeiten.
Bis zum Jahre 1954 war der Gründer selbst der Dirigent. Auch in den Jahren danach blieb Werner Keltsch der Spiritus Rektor des Orchesters und wirkte auch öfter als Konzertmeister und Solist an den Konzerten mit, die viele Jahre lang im Paul-Gerhardt-Haus immer wieder ein interessiertes Publikum zusammenführten. Der spätere Konzertmeister des Stuttgarter Kammerorchesters, Hochschullehrer und Konzertmeister des Ludwigsburger Festspielorchesters blieb auf diese Weise mit „seinem“ Orchester verbunden und stand ihm mit seinem fachkundigen Rat zur Seite.
Sein Nachfolger am Dirigentenpult wurde ein anderer berühmter Fellbacher Musiker, der Pianist Dr. Erwin Kemmler. In den sechs Jahren seiner Leitung entwickelte das Orchester ein beachtliches Niveau. Nach seinem Weggang im Jahre 1960 hatte das Orchester in den folgenden Jahren wechselnde Dirigenten, die oft nur ein oder zwei Jahre blieben. Meistens waren es Musikstudierende von der Stuttgarter Musikhochschule.
Als dann im Jahre 1968 Alfons Scheirle, der als Musikerzieher ans Fellbacher Friedrich-Schiller-Gymnasium gekommen war, die Dirigentenstelle übernahm, kehrte wieder Kontinuität ein. Der später zum Professor ernannte Musikpädagoge, der durch die Einrichtung eines Musikzuges am Schiller-Gymnasium von sich reden machte, eröffnete dem Orchester die Chance, große Werke der Oratorien-Literatur kennen zu lernen. Denn Scheirle leitete nicht nur den Schulchor des Gymnasiums, sondern auch mehrere Chöre innerhalb des Philharmonischen Chors der Stadt. So wurde das Kammerorchester zum Begleitorchester für seine Chöre bei Bachs Matthäuspassion und Weihnachtsoratorium, bei der Marienvesper von Monteverdi, bei den Oratorien Paulus und Elias und der Lobgesang-Sinfonie von Mendelssohn-Bartholdy, beim Tedeum von Bruckner, beim Messias von Händel und bei den Carmina Burana von Orff.
Nachdem im Jahre 1970 die Fellbacher Kulturgemeinschaft e.V. als Nachfolgerin der FAG gegründet worden war, wurde und wird das Kammerorchester von da an von der Kulturgemeinschaft betreut. Ein besonderer Höhepunkt war das Festkonzert zum 30jährigen Bestehen des Orchesters im Jahr 1982. Begleitet vom Orchester, musizierten die ersten Dirigenten Keltsch und Kemmler zusammen mit der Fellbacher Cellistin Alexandra Müller das Tripelkonzert von Beethoven.
Ein weiterer Höhepunkt war das Konzert im Händel-Bach-Gedenkjahr 1985. Die Mitglieder des Kammerorchesters hatten sich entschlossen, den Orchestergründer Werner Keltsch, der inzwischen Professor und Hochschullehrer in Stuttgart geworden war, um Einstudierung und Leitung des Konzerts zu bitten. Das Konzert im Hölderlinsaal der Schwabenlandhalle fand mit den Solisten Martin Schöttle (Klarinette) und Felicitas Oetinger (Flöte), letztere eine gebürtige Fellbacherin, großen Anklang. Der Komponist Händel wurde mit einem Concerto grosso, sein Kollege Bach mit der h-moll-Orchestersuite geehrt. Außerdem wurden das Klarinettenkonzert A-Dur von Mozart und eine Streicherserenade des Spätromantikers Elgar musiziert.
Ebenfalls ein besonderes Ereignis war für die Laienmusiker und das Fellbacher Konzertpublikum im Jahre 1993 die Uraufführung von Teilen einer „Hymne an Gott“ und einer Sinfonie des Komponisten Samuel Gottlob Auberlen, der Ende des 18.Jahrhunderts Lehrer in Fellbach gewesen war. Der Leiter der Fellbacher Musikschule, Dr. Siegfried von Niswandt, hatte diese Werke wiederentdeckt. Niswandt war von da an kontinuierliches Orchestermitglied und Stimmführer bei den Bratschen bis zu seinem Ausscheiden im November 2011. In dieser Zeit trug er aber auch die Verantwortung für Organisation, Kontakte und besondere Unternehmungen des Orchesters. Den Vorsitz hat seit dem Annett Munninger inne.
Unter allen bisherigen Dirigenten stand Professor Scheirle am längsten am Dirigentenpodium. Nach 27 Jahren gab er seinen Stab in die Hände von Andreas Jetter, eines jungen Absolventen der Stuttgarter Musikhochschule. Jetters besonderes Verdienst in den fünf Jahren seiner Arbeit mit dem Orchester war, dass er in den Konzerten des Kammerorchesters jungen Nachwuchskünstlern ein Podium gab.
Vom Jahr 2000 an gewann das Orchester in Sebastian Tewinkel einen hervorragenden, feinsinnigen und menschlich noblen Dirigenten, doch leider nur für zwei Jahre, da er auswärts größere Aufgaben übernahm. Auch sein Nachfolger Gereon Müller stand nur kurze Zeit am Dirigentenpult. Doch in seine Zeit fiel das Festkonzert zum 50-jährigen Bestehen im September 2002, in dem der aus Fellbach stammende, mit internationalen Preisen ausgezeichnete Pianist und Hochschullehrer Markus Groh das erste Klavierkonzert von Beethoven spielte. Das Orchester musizierte neben Mozartscher Musik auch zeitgenössische Musik, und zwar aus der Feder des Esten Arvo Pärt und des Letten Peteris Vasks.
Eine neue Ära begann für das Orchester mit der Verpflichtung des rührigen Musikstudenten und späteren Chorleiters und Kantors Benjamin Lack, der nach einer einjährigen Übergangszeit, in der zum ersten Mal mit Monika Vasquez eine Frau dirigiert hatte, im Herbst 2003 das Heft in die Hand nahm. Gleich zu Beginn seiner Arbeit fuhr er mit dem Orchester in die Fellbacher Partnerstadt Meißen/Sachsen, wo das Orchester die Festmusik zum neu eingeführten Tag der deutschen Einheit, dem 3.Oktober, gestaltete. Eine weitere Besonderheit unter Lacks Leitung war die Umrahmung der Einweihung von Kirchenfenstern des Glasmalers Hans Gottfried von Stockhausen in der evangelischen Kirche in Buoch. Großen Anklang fand unter Lacks Leitung im Oktober des Mozartjahres 2006 ein Konzert ausschließlich mit Werken des großen Salzburger und Wiener Klassikers. Der in Fellbach-Schmiden geborene Operntenor Matthias Klink, inzwischen nicht nur an der Stuttgarter Oper, sondern auch in vielen namhaften Opernhäusern Europas und der Übersee zu Hause, begeisterte mit Arien aus Idomeneo, Don Giovanni und Entführung aus dem Serail. Ein gelungenes Projekt war schließlich im März 2010 die Umrahmung einer Lesung der Novelle „Mozart auf der Reise nach Prag“ von Eduard Mörike. Benjamin Lack hatte dazu passende Musik aus Mozarts Werken ausgesucht.
Leider musste Lack das Orchester zunächst nur vorübergehend, ab Herbst 2010 dann aber endgültig abgeben, weil er in Österreich eine Kantorenstelle antrat. Zur Überbrückung kam mit der Italienerin Caterina Centofante die zweite Dirigentin der Fellbacher Musikanten. Die Absolventin und Dozentin an der Musikhochschule Stuttgart gestaltete zwei bemerkenswerte Konzert mit Musik des Barocks und der Romantik, unter anderem auch mit der berühmten japanischen Harfenistin Renie Yamahata, die mit großer Eleganz zwei Tänze von Debussy zusammen mit dem Orchester darbot. Ab Herbst 2010 gewann ein neuer Dirigent, der junge Stuttgarter Johannes Zimmermann, der noch an der Musikhochschule studierte, sehr rasch die Herzen der Spielerinnen und Spieler und trug mit für zwei gelungene Konzerte die Verantwortung. Doch auch er musste das Orchester schon nach einem Jahr abgeben, da er ein Stipendium für zwei Semester in Estland gewonnen hatte. Wieder fand sich mit Margret Urbig, der Leiterin des Waiblinger Laienorchesters Sinfonietta, eine Überbrückung. Unter ihrer Leitung musizierten im November 2011 junge Solistinnen und Solisten der Musikschule mit dem Kammerorchester zusammen.
Im Frühjahr 2012 hatte mit dem 25-jährigen Kanadier Mark Johnston ein frisch ausgebildeter Dirigent den Dirigentenstab übernommen. Das Jubiläumskonzert zum 60-jährigen Bestehen des Fellbacher Kammerorchesters mit dem Tenor Matthias Klink war der erste Höhepunkt unter dem neuen Gespann mit Mark Johnston als musikalischem Leiter und Annett Munninger als Vorsitzender.
2014 trat Frank Ellinger die Nachfolge von Mark Johnston an, der sich nach Abschluss seines Masterstudiums an der Stuttgarter Musikhochschule neuen künstlerischen Herausforderungen widmete. Unter seiner Ägide wurde die bewährte Zusammenarbeit mit verschiedenen kulturellen Einrichtungen der Stadt fortgeführt, etwa mit der Musikschule Fellbach oder dem Philharmonischen Chor Fellbach. Der erfahrene Chor- und Orchesterleiter dirigierte das Kammerorchester bis 2016.
Von 2016 bis 2021 hatte Thomas Schäfer die musikalische Leitung des Fellbacher Kammerorchesters inne. Unter seiner Führung beteiligte sich das Kammerorchester 2017 mit einer musikalisch-literarischen Soiree unter dem Titel „Eine italienische Reise“ am europäischen Kultursommer der Stadt Fellbach. Bemerkenswert war ebenfalls das Konzert zum 50-jährigen Jubiläum der Kulturgemeinschaft Fellbach. Es kam unter Beteiligung des herausragenden, aus Fellbach stammenden Tenors Matthias Klink sowie des ebenfalls Fellbach-stämmigen, international agierenden Pianisten Markus Groh zustande. Im Jahr 2019 stach das Kirchenkonzert „Trinitas“ hervor, an dem sich neben dem Kammerorchester auch der Fellbacher Kirchenchor St. Johannes sowie der ebenfalls von Schäfer geleitete Kirchenchor St. Josef in Böbingen beteiligten.
Im Jahr 2016 übernahm Dr. Luz-Maria Linder das Amt der Vorsitzenden des Kammerorchesters von Annett Munninger. Seit 2014 ist sie auch im Beirat, seit 2022 als Vorstandsmitglied der Kulturgemeinschaft Fellbach aktiv, dem Trägerverein des Kammerorchesters. Ein besonderes Anliegen ist ihr die Pflege innovativer Konzertformate und Kooperationen mit anderen Kultureinrichtungen.
Dr. Luz-Maria Linder zur Seite steht Franz Pfiszter, der 2022 nach langjähriger Tätigkeit als Kassenwart zum stellvertretenden Vorsitzenden des Kammerorchesters bestellt wurde. Die Funktion des Kassenwarts trat er zunächst an Stefanie Brändle ab, von der sie Thomas Kirchner 2023 übernahm.
Von September 2021 bis Mai 2024 war Lukas Bauer künstlerischer Leiter des Kammerorchesters. Der evangelische Kirchenmusiker mit fester Einstellung in Böblingen gründete und leitet verschiedene Ensembles für Streicher und Bläser, arrangiert Werke für Orchester und Chor und befasst sich mit Geschichte und Gegenwart der evangelischen Kirchenmusik. Lukas Bauer feierte seinen Einstand im November 2021 mit Franz Schuberts 5. Sinfonie. Mit ihm am Dirigentenpult führte das Fellbacher Kammerorchester unter anderem die konzertante Barockoper „La serva padrona“ von Girolamo Pergolesi im Sommer 2022 und die literarisch-musikalische Soiree „Gefährliche Liebschaften“ im Sommer 2023 auf. Mit „Romantischen Klängen aus England“, unter anderem von Benjamin Britten und Edward Elgar, verabschiedete er sich im Mai 2024.