Ольга Карлова родилась 14 мая 1957 года в городе Абакан, Красноярский край. В 1978 году окончила Красноярский государственный педагогический институт по специальности «Философия». После окончания работала на должности инструктора отдела пропаганды и агитации, а также заведующей информационно-методическим центром Центрального РК ВЛКСМ города Красноярска.
С 1981 года по 1987 - инструктор отдела комсомольских организаций, заведующая лекторской группой отдела пропаганды и культурно-массовой работы Красноярского краевого комитета ВЛКСМ, заведующая отделом комсомольской жизни, заместитель редактора газеты «Красноярский комсомолец».
С 1987 года по 1990 годы - аспирант Академии общественных наук при ЦК КПСС. В 1990 году в Академии общественных наук при ЦК КПСС под научным руководством кандидата педагогических наук Чирвы А.Н.защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата филологических наук по теме «Советская литература и гуманистическая концепция современности» Официальными оппонентами выступали доктор филологических наук, профессор В.И.Воронов и кандидат филологических наук В.В.Дементьев.
С 1990 года по 1995 годы - старший преподаватель, доцент, заведующая кафедрой эстетического образования Красноярского государственного университета.
В 1995 году - проректор по международным и межвузовским связям Красноярского государственного института искусств.
С 1995 года по 1997 годы - помощник директора по связям со СМИ и рекламе Красноярского филиала АКБ «Столичный банк сбережений».
С 1997 года по 1999 годы - начальник управления информации и связей с общественностью Администрации города Красноярска.
С 1999 года по 2000 годы - доцент и заведующая кафедрой теории и истории культуры, и. о. декана факультета искусствоведения и культурологии Красноярского государственного университета.
С 2000 года по 2003 годы - директор - главный редактор муниципального унитарного предприятия "Редакция газеты «Городские новости».
В 2001 году в Сибирской государственной аэрокосмической академии имени академика М.Ф.Решетнева защитила диссертацию на соискание ученой степени доктора философских наук по теме «Миф и мифологическое сознание: Гносеологические и онтологические основания». Научный консультант - В.И.Жуковский.
С 2003 года - профессор кафедры теории культуры и социально-культурной деятельности Красноярского государственного университета.
С 2003 года по 2004 годы - директор по корпоративной политике, связям с общественностью и СМИ Центрального аппарата, директор по корпоративной политике и персоналу ОАО АКБ «Росбанк»
С октября 2004 года по июль 2008 года - советник губернатора, затем заместитель губернатора Красноярского края А.Г.Хлопонина.
С июля 2008 года - заместитель Губернатора Красноярского края - заместитель Председателя Правительства Красноярского края по социальным вопросам.
С января 2010 года - исполняющая обязанности заместителя Губернатора Красноярского края - заместителя председателя Правительства Красноярского края.
С марта 2010 года по август 2012 года - заместитель Губернатора Красноярского края - заместитель председателя Правительства Красноярского края. Занималась на этом посту информационной политикой, разработкой краевых программ в области поддержки семьи и детей, а также проведением противоэпидемических мероприятий.
С 22 августа 2012 года по 11 июня 2013 года - исполняющая обязанности ректора Красноярского государственного педагогического университета имени В.П.Астафьева. Вхождение в должность было связано со скандалом, возникшим по причине нечестной борьбы и с нарушением законодательства.
Председатель Ученого совета, главный редактор «Вестника КГПУ» Член редакционной коллегии научного журнала «Северные архивы и экспедиции».
В период с 11 июня 2013 года по 11 марта 2014 года - ректор Красноярского государственного педагогического университета имени В.П.Астафьева.
С апреля 2014 года - глава Фонда развития Сибири. С 22 декабря 2014 года по 27 июня 2016 года - заместитель Главы города Красноярска по социальным вопросам.
Член-корреспондент Муниципальной академии Российской Федерации; член-корреспондент Петровской Академии наук и искусств.
Член объединенного диссертационного совета Д 999.029.02 Сибирского федерального университета и Тувинского государственного университета. Член диссертационного совета Д 212.099.17 при Сибирском федеральном университете.
Ольга Карлова покинула свой пост в начале марта 2014 года. Официальной причиной ее ухода было названо состояние здоровья. В начале апреля в Министерстве образования согласовали ее увольнение и официально назначили исполняющим обязанности ректора Валерия Ковалевского. Приказ вступил в силу 5 апреля 2014 года.1