Berdych (28) terlalu kuat bagi petenis wakil Ukraina, dengan memenangi laga straight set, setelah tertunda akibat hujan saat kedudukan 4-4 pada set pembuka.
Dolgopolov sempat unggul 5-3 pada set kedua, namun Berdych berhasil melampaui perolehan poin dan mengalahkan rival berusia 25 tahun itu melalui tie-break.
Kemenangan impresif Berdych menjadi penanda penampilan mengesankan di Miami. Sepanjang turnamen, petenis Ceko berperingkat ketujuh dunia itu belum pernah kehilangan satu set pun.
Berdych akan menunggu lawan semifinal antara petenis teratas dunia, Rafael Nadal, atau wakil Kanada, Milos Raonic.
Di lain pertandingan, juara bertahan turnamen, Andy Murray, harus kalah di perempatfinal, setelah gagal mengatasi Novak Djokovic dengan skor 5-7, 3-6 pada Rabu (26/03/14).
Petenis Serbia itu bersiap menghadapi lawan dari Jepang berperingkat 20 dunia, Kei Nishikori, yang mengalahkan Roger Federer 3-5, 7-5, 6-4 di babak perempatfinal.