Modelka i aktorka pochodzenia ukraińskiego, znana przede wszystkim dzięki przełomowej roli ‘dziewczyny Bonda’ w „007 Quantum of Solace” z Danielem Craigiem.
Urodziła się 14 listopada 1979 roku w nadmorskim Berdiańsku, na terenie obecnej Ukrainy (wówczas ZSRR). Jej mama była Rosjanką, tata – Ukraińcem, rozeszli się jednak, zanim dziewczynka ukończyła trzy latka. Wychowywana przez matkę, dorastała w biedzie, mimo to otrzymała staranne, artystyczne wykształcenie – uczęszczała do szkoły muzycznej, przez cztery lata chodziła na lekcje baletu, uczyła się języków.

Gdy miała trzynaście lat, została zauważona przez pracownicę agencji modelek w moskiewskim metrze. Ta, zauroczona urodą młodej Olgi, z miejsca zaproponowała jej pracę w zawodzie. Matka dziewczyny, mimo sceptycznego nastawienia do całej sprawy, ostatecznie zgodziła się, by córka wykorzystała szansę daną przez los. Tak też się stało. Po trzech latach spędzonych w Moskwie, młoda Kurylenko wyjechała do Paryża, gdzie w mig nauczyła się języka i podpisała duży kontrakt z prestiżową Madison Agency. Jej piękną buzię można było zobaczyć wkrótce na okładkach wielu magazynów (od „Glamour” i „Marie Claire”, aż po „FHM”). Była twarzą reklamową wielu renomowanych firm (m.in. Heleny Rubinstein, Lejay, Bebe).

Z czasem zdecydowała się odstawić na bok pracę modelki i spróbować swoich sił na planie filmowym. Zaczynała od występów w filmach francuskich – jako wieloletnia mieszkanka Paryża i żona francuskiego fotografika, od dawna nie miała żadnych problemów z płynnym posługiwaniem się tym językiem.

Jej debiutem na ekranie było pierwszoplanowa kreacja w niezależnym, francuskim dramacie „L’annulaire” Diane Bertrand (2005). Poza tym, że film eksponował naturalne walory Kurylenko odkrył także aktorski talent dziewczyny, przynosząc jej dobre recenzje u krytyków, a nawet pierwszy, filmowy laur - Certificate of Excellence na MFF w Brooklynie.

Kolejne role bazowały przede wszystkim na wykorzystaniu jej urody i seksapilu. Zagrała piękną wampirzycę dręczącą prostodusznego Elijah Wooda w jednej z nowelek, powstałych w ramach głośnego filmu „Zakochany Paryż” (2006), uwodziła na planie thrillera „W skórz
e węża” (2006) i mini-serialu „Podejrzane” (2007). W 2007 roku zadebiutowała na ekranach amerykańskich kin, jako śliczna ozdoba zawodowego zabójcy – Timothy’ego Olyphanta w filmie akcji „Hitman”, opartym o znaną grę komputerową pod tym samym tytułem. Nieszczęśliwie, film przeszedł właściwie bez echa, otrzymując fatalne recenzje od krytyków.

Rok później zagrała u boku Marka Wahlberga w nieco bardziej udanej ekranizacji gry video, zatytułowanej „Max Payne” oraz została jedną z gwiazd telewizyjnej produkcji sci-fi „Tyranny”, zanim nadszedł przełomowy moment w jej karierze. Stało się tak dzięki otrzymaniu roli Camille, boliwijsko-rosyjskiej agentki, towarzyszącej Jamesowi Bondowi w misji pomszczenia śmierci jego żony – Vesper (Eva Green) na planie sequela „Casino Royale” – filmu „007 Quantum of Solace” (2008).
Zanim trafiła na plan ‘Bonda’ musiała przejść intensywne szkolenie z zakresu posługiwania się bronią i kręcenia kaskaderskich ujęć. Oglądała też wszystkie, nieznane jej wcześniej filmy z agentem 007.
Rola dziewczyny Bonda przyniosła jej ogromną popularność i rozpoznawalnosć na całym świecie, a także nominacje do filmowych nagród – Saturna i brytyjskiej Empire Award. W 2009 roku wzięła udział we francusko-izraelskiej, przygodowej produkcji akcji „Kirot”.