Олег Фомичев родился 7 февраля 1977 года в городе Копейск Челябинской области. В 1998 году с красным дипломом окончил Нижегородский государственный технический университет по специальности «Менеджмент». С 1999 года работал ведущим специалистом сводно-аналитического отдела Департамента реформы предприятий Министерства экономики РФ.
В 2000 году стал экспертом Центра стратегических разработок. С 2000 года по 2004 год Фомичев - заместитель начальника, начальник сводного отдела экономического развития, и.о. руководителя Департамента программ развития экономики, заместитель руководителя Департамента программ развития экономики и сотрудничества с международными финансовыми организациями Министерства экономического развития Российской Федерации.
Государственный университет, Высшую школу экономики и Университет «Эразмус» в городе Роттердам, Нидерланды, окончил в 2000 году. Через два года прошел повышение квалификации в Академии народного хозяйства при Правительстве РФ. В 2003 году окончил Аспирантуру Государственного университета - Высшей школы экономики.
С 2004 по 2006 года являлся научным сотрудником Академии народного хозяйства при Правительстве России. Параллельно являлся директором по развитию фонда «Центр стратегических разработок». С 2006 по 2008 года возглавлял Департамент экономической политики и конкурентоспособности Российского союза промышленников и предпринимателей.
В 2008 году Олег Владиславович стал помощником Министра Министерства экономического развития и торговли РФ. С 2008 по 2012 год года, по совместительству, занимал пост директора Департамента стратегического управления и бюджетирования Министерства экономического развития РФ, заместителя Министра экономического развития РФ.
Статс-секретарем и заместителем Министра экономического развития Российской Федерации Фомичева назначили в июле 2012 года.
Премьер-министр России Дмитрий Медведев 20 августа 2018 года освободил Олега Фомичева от должности статс-секретаря - заместителя министра экономического развития.