Olinová je najmladšou z troch detí a narodila sa v Štokholme, v Švédsku. Jej starší brat zomrel ako desaťročný na rakovinu v roku 1960. Jej matkou je herečka Britt Holmberg a jej otec je režisér Stig Olin. Vyštudovala herectvo na Švédskej národnej akadémií dramatických umení. Ako devätnásťročná vyhrala súťaž Miss Scandinavia 1974, ktorá sa konala v Helsinkách.
Kariéra
Predtým ako sa Olinová stala herečkou pracovala ako nemocničná sestra. Desať rokov hrala so švédskym Kráľovským dramatickým divadelným zborom, ktorý hrával klasické hry Williama Shakespeara.
Ingmar Bergman ju v roku 1976 obsadil v menšej roli vo filme Ansikte mot ansikte.
V roku 1980 Olinová bola jedna z prvých herečiek ktoré získali Cenu Ingmara Bergmana. Medzinárodný debut Olinová dostala vo filme Efter repetitionen. V roku 1988 Olinová hral po boku Daniela Day-Lewisa v americkom filme The Unbearable Lightness of Being. Za svoj herecký výkon získala nomináciu na Zlatý glóbus.
V roku 1994 Olinová hrala vo filme Romeo Is Bleeding. Objavila sa v roku 2000 vo filme Chocolat, ktorý získal päť nominácií na Oscara, z toho Olinová získala nomináciu na cenu BAFTA.
Od roku 2002 do roku 2006 sa Olinová objavila po boku Jennifer Garner, v seriály Alias. Jej postava bola ruská špiónka, Irina Derevko. Za svoju hereckú rolu získala nomináciu v roku 2003 na cenu Emmy.
Od polovice sedemdesiatych rokov do konca osemdesiatych rokov Olinová chodila so švédskym hercom Örjanom Rambergom. Majú spolu syna Auguste Rahmberga. Predtým, ako sa v roku 1994 vydala za Lasseho Hallströmova, mala tiež krátky románik s hercom Richardom Gereom. Spoločne s Hallströmom má dcéru Toru (* 1995) a spoločne žijú v Bedforde, v New Yorku.
