Olga Kostyantynivna Kurylenko urodziła się 14 listopada 1979r, w Berdiańsku w Związku Radzieckim (Obecnie terytorium Ukrainy). Wkrótce po jej narodzinach rodzice Olgi, Marina Alyabysheva i Konstantin Kurylenko rozwiedli się. Po rozwodzie matka walczyła o przetrwanie pracując jako nauczycielka plastyki w szkołach.
W wieku 13 lat Olga Kurylenko wybrała się wraz z matką na wakacyją wycieczkę do Moskwy. Na stacji metra została zauważona przez łowcę talentów, który zaproponował jej pracę modelki. Początkowo jej matka niechętnie podchodziła do tego pomysłu, jednak ostatecznie okazało się to dobrym wyborem scieżki kariery i Olga rozpoczęła kursy w Moskwie.
W wieku 16 lat przeprowadziła się do Paryża. Nauczyła się języka francuskiego w 6 miesięcy a następnie podpisała kontrakt ze znaną agencją modelek Madison.
W wieku 18 lat pojawiła się na okładkach takich magazynów jak Glamour, Elle, Madame Figaro, Marie Claire, Vogue. Stała się także twarzą takich marek jak Lejaby Linergie, Bebe Clothing, Clarins and Helena Rubinstein (kosmetyki).
Rozpoczęła też pracę dla takich gwiazd ze świata mody jak projektanci Kenzo i Roberto Cavalli, pojawiła się również w znanym katalogu Victoria's Secret.
W 1999 roku poślubiła francuskiego fotografa Cedric Van Mol'a. Małżeństwo jednak nie przetrwało długo i po 3,5 roku rozwiedli się.
Kolejny związek w 2006 miała z Damianem Gabrielle, amerykańskim przedsiębiorcą, jednak podobnie jak poprzedni zakończył się rozwodem w roku 2007.
Filmową karierę rozpoczęła we Francji w roku 2005 debiutując we francuskim filmie L'annulaire w reżyserii Diane Bertrand.
W 2006 roku występuje w filmie Paris, je t'aime (Paris, I love you). W tym samym roku zostaje twarzą nowej serii kosmetyków Kenzo Amour i występuje we wszystkich kolejnych reklamach tej firmy.
W roku 2006 roku występuje także w filmie "Le serpent" jako Sofia.
W 2007 roku występuje w scenie rozbieranej w filmie Hitman (film na podstawie gry komputerowej o tym samym tytule) obok amerykańskiego aktora Timothy'ego Olyphanta.
W 2008 roku występuje w serialu pt. Tyranny, cieszył się dość dobrą prasą.
Status mega-gwiazdy przyniosła jej rola w 22 części przygód agenta Jej Królewskiej Mości Jamesa Bonda. W filmie 007 Quantum of Solace wcieliła się w rolę Camille u boku Daniela Craig'a który wystąpił w roli tytułowego agenta.
- gra na pianinie
- uwielbia oglądać stare filmy
- mówi płynnie po angielsku i francusku
- po castingu do Quantum of Solace była przekonana, że nie dostanie tej roli
2005 - L' Annulaire jako Iris
2006 - W skórze węża jako Sofia
2006 - Zakochany Paryż (Paris, je t'aime) jako Femme Fatale
2007 - Suspectes jako Eva Pirès (rola serialowa)
2007 - Hitman jako Nika
2008 - 007 Quantum of Solace jako Camille
2008 - Max Payne - jako Natasha
2008 - Tyranny jako Mina Harud (rola serialowa)
2009 - Kirot jako Galia