Nascuta la 14 noiembrie 1979 la Berdyansk intr-o familie mixta, tatal Konstantyn fiind ucrainian , iar mama Marina Alyabusheva descendenta a unei familii bieloruse si profesor de arta, Olga a avut o copilarie destul de grea traind intr-o familie destul de saraca. La vasta de 3 ani parintii se despart si Olga va fi nevoita sa locuiasca numai cu mama ei.
Cariera de model o incepe la varsta de 13 ani, iar la varsta de 17 ani semneaza un contract cu o agentie pariziana. La varsta de 18 ani aparuse pe copertile revistelor Vogue si Elle, urmand alte aparitii in reviste ca Madame Figaro sau Marie Claire. In 2001 primeste cetatenia franceza. Prima legatura cu cinematografia a avut loc in 2003 cand a fost aleasa pentru un videoclip al lui Seal si de aici a inceput totul pentru ea. Cariera propriu-zisa in filmografie si-o face cu filmul frantuzesc "L'Annulaire" (2005) pentru care primeste si premiul de excelenta la Festivalul de Film de la Brooklyn (2006). Urmeaza rolurile din "Paris Je t'aime" si "Le Serpant" (2006) dupa care este distribuita in adaptarea cinematografica a jocului Hitman , alaturi de Timothy Olyphant in 2007 . Urmatorul rol este cel al Natashei din Max Payne (2008). Anul 2008 ii aduce Olgai rolul Camille Montes din "007- Quantum of Solace". In 2010 obtine rolul lui Etain din "Centurion", o razboinica muta, dornica de razbunare impotriva romanilor care i-au macelarit familia. Dupa apartiile avute in peliculele sus amintite, Olga este apreciata de criticii de film si primeste rolul Marie Curie din pelicula RAD (2011) a lui Luc Besson , care este o biografie a chimistei si fizicienei de origine poloneza Marie Skłodowska–Curie cea care a descoperit radiumul. Kurylenko este totodata vorbitoare a patru limbi (ucrainiana, rusa, engleza si franceza) si intelege spaniola si italiana. Poate si din privinta faptului ca a avut o copilarie destul de trista a incercat sa ii ajute pe copiii din tara natala Ucraina, fiind un militant activ pentru cauza copiilor.
Olga Kurylenko, pe numele complet Olga Kostyantynivna Kurylenko, model și actriță, de origine din Ucraina, s-a mutat la Paris la 16 ani. În 1996, ea a semnat un contract cu agenția de modele Madison din Paris, unde a cunoscut-o pe publicista Valérie Rosen. În anul următor, până la vârsta de 18 ani, a apărut pe copertele revistelor Vogue și Elle. Ea a apărut și pe coperțile revistelor Madame Figaro și Marie Claire, a devenit fața mărcilor Bebe, Clarins și Helena Rubinstein. De asemenea, a fost model pentru Roberto Cavalli și Kenzo și a apărut în catalogul Victoria's Secret. În 1998, ea a apărut în videoclipul muzical al cântărețului în stil franco-algerian Rai Faudel, numit „Tellement Je T'aime”. În timp ce lucra ca model la Paris, Kurylenko și-a susținut mama în Ucraina. Are cetățenie franceză din 2001. Și-a început cariera de actriță în 2005, și a avut succes în rolul Nika Boronina din adaptarea cinematografică a jocului video Hitman (2007). Este cunoscută ca Bond Girl Camille Montes în cel de-al 22-lea film James Bond, Quantum of Solace (2008) și ca Taskmaster în filmul cu supereroi Black Widow (2021). A mai jucat în filme, precum: To the Wonder (2012), Seven Psychopaths (2012), Oblivion (2013), November Man (rolul Alice Fournier), The Water Diviner / Promisiunea (2014, cu și de Russell Crowe), Moartea lui Stalin (2017, rolul pianistei sovietice Maria Yudina), The Man Who Killed Don Quijote (2018), The Emperor of Paris (2018, baronesa Roxane de Giverny), Johnny English Strikes Again (2018, cu Rowan Atkinson, rolul de spion rus), Sentinelle (2021), High Heat (2021, cu Don Johnson), Treason (serial din 2022). Ea a primit certificatul de excelență la Brooklyn International din 2006, la Festivalul de film pentru interpretarea ei din L'Annulaire și a jucat, de asemenea, în segmentul Paris, je t'aime, "Quartier de la Madeleine", alături de Elijah Wood. În același an, a fost selectată pentru a fi fața noului parfum al lui Kenzo, Kenzo Amour. În 2007, a avut un rol minor, Natasha, în Max Payne. Ea a apărut pe coperta numărului din decembrie 2008 al ediției americane a revistei Maxim și pe coperta numărului din februarie 2009 al ediției ucrainene a revistei Maxim. De asemenea, a jucat rolul directoarei în Vampire Academy. Mai târziu, a jucat în filme precum: Momentum, Mara, The Bay of Silence. În plan personal, ea a fost căsătorită cu fotograful de modă, francezul Cedric van Mol, din 2000 până în 2004; au divorțat; cu antreprenorul american de accesorii pentru telefoane mobile, Damian Gabrielle, din 2006 până în 2007; au divorțat. Kurylenko s-a mutat la Londra în 2009. Ea și fostul ei partener, actorul și scriitorul englez Max Benitz, au un fiu, care s-a născut în octombrie 2015. La 24 februarie 2022, și în timpul invaziei ruse a Ucrainei, ea și-a exprimat sprijinul pentru Ucraina.
