Après une formation à l'E.N.S.A.T.T. et différents stages : Blanche Salant, John Strasberg... Olivia Dutron a commencé sa carrière avec Topaze mis en scène par Jean Meyer au Théâtre Saint-Georges.

Elle enchaîne avec Une drôle de vie mise en scène par Michel Fagadau au Théâtre Antoine. Elle a eu la chance de jouer dans de nombreuses pièces de Boulevard avec de grands artistes tels que Michel Roux (Le canard à l'orange, Tromper n'est pas jouer), Jean Lefebvre (Le Bluffeur, Mais qui est qui), Robert Lamoureux, Maurice Risch, Andrea Ferreol, René Camouin, Michel Leeb, Daniel Colas, Henri Courseaux, Christian Marin, Raymond Acquaviva... ainsi que des classiques tels que Les Précieuses ridicules dans une mise en scène de Francis Perrin.

À la télévision, elle a travaillé dans Merci Bernard de Jean-Michel Ribes, L'homme de mes rêves de Georges Lautner et sous la direction de Adeline Darraux, Jeanne Biras, Emmanuel Duberger, Jean-Marc Thérin, Frédéric Berthe, JD Bonnin, Michel Polac, Y. Andréi, A. Leroux, A. Planchon, Stéphane Bertin, Borami Tioulong, Abder Isker et P. Schulman.

Dans l'esprit populaire, elle est étroitement liée aux films de Max Pecas, auteur dédaigné à ses débuts et remis en valeur aujourd'hui. Elle a notamment tourné aux côtés de Xavier Deluc, Marco Perrin, Jean Lefebvre, Bernadette Laffont…

Pendant quelques années elle a aussi tourné avec l'équipe Collaro dans « collaricocoshow » !

On peut l'entendre dans de nombreux dessins animés, mangas, séries et documentaires.