Ольга Куриленко родилась 14 ноября 1979 года в городе Бердянске. В возрасте 13 лет, Ольга и ее мать приехали в Москву, и там прямо в метро, как рассказывает сама актриса, случайно получила приглашение поработать заграницей в качестве модели. В возрасте 16 лет она переехала в Париж, а уже с 18 лет стала появляться на обложках таких глянцевых изданий как Glamour, Elle, Madame Figaro, Marie Claire и Vogue.

Ольга Куриленко приобрела известность как актриса после выхода фильма «Париж, я люблю тебя» (2006), сыграв в паре с Элайджей Вудом (Elijah Wood). В январе 2008 Ольга из Бердянска была выбрана на роль «девушки Бонда» в фильме "Квант Милосердия"