Оксана Бычкова родилась 18 июня 1972 года в городе Донецк, Украина. Сразу после школы поступила и в 1995 году окончила отделение журналистики в Ростовском государственном университете. Работала журналистом на радио. В 2000 году, став москвичкой, Бычкова поступила на Высшие режиссерские курсы. Первой полнометражной работой стал фильм по собственному сценарию «Питер FM». Фильм получил приз на Выборгском кинофестивале «Окно в Европу».
В 2008 году вышел второй фильм Бычковой «Плюс один», который на кинофестивале «Кинотавр» получил приз за лучшую мужскую роль, а в рамках конкурса «Выборгский счет» - большую «Золотую ладью». Также в этом же году сняла одну из четырех новелл в киноальманахе «Потому что это я».
Четвертый фильм «Еще один год» во втором по значимости конкурсе Роттердамского кинофестиваля получил главную награду The Big Screen Award. В марте 2014 году подписала письмо «Мы с Вами!» КиноСоюза в поддержку Украины.