Ольга Сутулова родилась 4 мая 1980 года в Санкт-Петербурге, в семье инженера и математика.
С пяти лет будущая звезда занималась английским языком, а в семь — поступила в школу с углубленным изучением английского.
В возрасте 14 лет училась в Оксфорде по программе обмена учащихся.
Школу Ольга так и не окончила — девушку исключили за неуспеваемость и плохое поведение.
После исключения Сутулова хотела поступить в ПТУ, чтобы выучиться на техника-слесаря, однако ее родители воспротивились этому и настояли на дальнейшей учебе дочери в гимназии имени Александра II в Петергофе.
В 15 лет на дне рождения общего знакомого Ольга познакомилась с драматургом Олегом Даниловым, который работал вместе с режиссером Дмитрием Астраханом. Благодаря завязавшейся дружбе Сутулова попала в кино.
Окончив гимназию, Ольга поступила в университет на исторический факультет, однако учеба там у Ольги не сложилась, и после провала экзаменов Сутулова поступила во ВГИК на актерский факультет (мастерская Иосифа Райхельгауза).
Кинодебют Ольги Сутуловой состоялся в 1988 году с роли воспитанницы детского дома Светы Пономаревой в сериале Дмитрия Астрахана «Зал ожидания», где снялось целое созвездие актеров: Михаил Боярский, Вера Глаголева, Ольга Понизова, Вячеслав Тихонов, Михаил Ульянов, Николай Еременко-старший, Нина Усатова и Игорь Костолевский.
В этом же году актриса снялась в еще одном проекте Астрахана — драме «Контракт со смертью» с Андреем Мягковым, Дмитрием Певцовым и Олегом Фоминым в главных ролях.
Следующую роль Сутулова сыграла лишь спустя три года, в 2001 году, в низкобюджетном российско-американском историческом боевике «Гладиатрикс», который снял Тимур Бекмамбетов.
В 2007 году на съемках ленты «Контракт на любовь» (2008) Ольга познакомилась с будущим мужем Евгением Стычкиным. Между актерами завязался бурный служебный роман, который они скрывали. Об отношениях пары стало известно в 2009-м, когда Стычкин ради возлюбленной развелся со своей супругой-пианисткой и матерью троих общих детей Екатериной Сканави.
20 июля 2012 года Ольга Сутулова и Евгений Стычкин после пяти лет отношений связали себя узами брака.
За свою карьеру актриса сыграла более 40 разноплановых ролей в таких фильмах и сериалах, как «Седьмое небо» (2005), «Нирвана» (2018), «Рожденная звездой» (2015), «Красные браслеты» (2016), «Троцкий» (2017), «Sпарта» (2018), «Алиби» (2018), «Содержанки» (2019) и «Последний министр» (2020).
В начале июля 2020 года в СМИ появилась информация, что 40-летняя Ольга Сутулова готовится впервые стать мамой.
Супруг — Евгений Стычкин (поженились 20 июля 2012 года)