Ольга Сидорова родилась 15 июня 1976 года в городе Москва. Отец будущей актрисы, Евгений Алексеевич Сидоров, доктор физико-математических наук, в молодости изобрел пульсометр для космонавтов, которым пользовался Юрий Гагарин. Девочка росла бойкой и целеустремленной, любила быть в центре внимания. 

Ольга Сидорова ходила в музыкальную школу, занималась балетом, учила иностранные языки. С детства девочка обладала упорством и волей к победе, участвовала в музыкальных конкурсах, соперничала со сверстницами за внимание. После окончания школы хотела стать журналисткой.

Актриса Ольга Сидорова и телеведущая Дана Борисова обладают схожими чертами лица. Их нередко путают не только зрители, но и представители СМИ. Интересно, что в 1993 году Дана Борисова поступила на журфак МГУ, куда собиралась поступать и Ольга Сидорова. Девушки могли бы стать однокурсницами, но этого не произошло. Сидоровой показалось, что профессия актрисы лучше подходит для ее характера и подала документы в Театральное училище им. Щукина. 

Ольга успешно сдала экзамены и училась в «Щуке» вместе с Антоном Макарским, Марией Порошиной, Ольгой Будиной. Окончить училище ей помешала странная история. Сидорова утверждает, что ей пришлось покинуть курс из-за ревности своего художественного руководителя. Через некоторое время Ольга все-таки получила высшее образование. Бывшая студентка «Щуки» поступила на третий курс ГИТИСа и окончила этот вуз в 1999 году.

После отчисления из Театрального училища им. Щукина Ольга не сразу решила продолжить обучение. Благодаря привлекательной внешности у девушки была возможность поработать моделью. Сидорова позднее признавалась, что профессия актрисы нравится ей гораздо больше, но были периоды в жизни, когда она могла зарабатывать деньги именно благодаря модельным контрактам. Например, когда муж остался без работы и не смог содержать семью, Ольге пришлось самой заботиться о нем и дочке. 

Она работала в Милане на показах свадебных платьев, снималась для итальянского журнала, могла бы остаться в Италии, но вернулась к семье в Москву. К тому времени Сидорова уже окончила ГИТИС и могла браться за съемку в рекламных роликах и видеоклипах.  Ее фото украшали обложки и страницы русских изданий модных журналов: "Cosmopolitan", "Harpers Bazar", "Officiell", "Playboy", "She". Контраст между работой и домом в финансовых вопросах подорвал ее отношения с мужем.

В кино снимается с 1998 года, дебютировав в фильме «День полнолуния». Свои первые главные роли сыграла в 1999 году - в картинах «Хорошие и плохие» (Света Никитина) и «Любовь зла...» (Вероника).

В 2001 году сыграла главную роль в криминальной драме «Лиса Алиса» (роль - Каролин де Рош), снятой по сценарию Виктора Мережко и Павла Лунгина. Среди значимых работ Ольги Сидоровой - ленты «Королева бензоколонки 2» (Людмила Добрыйвечер), «Золотая Медуза» (Екатерина Зацепина), мелодрама «Примадонна» и ее продолжение «Подруга банкира» .

В 2009 году, она окончила Высшие курсы сценаристов и режиссеров. Ее дебютной работой стала короткометражка «Папа из города Ангелов». Так же в 2009 году исполнила главную роль в криминальном боевике «Стая» (Ника). В 2016-м на экраны вышла четырехсерийная мелодрама «40+, или Геометрия любви», в которой актриса сыграла одну из ключевых ролей - Настю.

Первый муж - Александр Елпатьевский, модельер одежды и бизнесмен, вел бизнес в Германии. Он был старше ее на 13 лет. Познакомилась с ним в 18 лет, когда занялась модельным бизнесом. Спустя два года после замужества Ольга родила дочь Василису. В это время она нигде не работала, занимаясь ребенком. Брак распался после кризиса 1998 года, когда муж разорился. Дочь Василиса пошла по стопам матери, поступила в МСИ им. Державина на актерский факультет.

Состояла в отношениях с известным режиссером Кареном Шахназаровым. Он на 24 года старше Ольги. В своих интервью 2007-го актриса давала понять, что собирается замуж за Шахназарова, но до брака так и не дошло.

Фильмография Ольги Сидоровой