Kariyerine modellik yaparak başlayan Olga Kurylenko, oyunculuğa “The Ring Finger” (2005) filmiyle adım attı. “Hitman” (2007) ve “Max Payne”de (2008) rol aldıktan sonra James Bond filmi “Quantum of Solace”la (2008) dikkatleri üzerine çekti. “To the Wonder”da (2012) Terrence Malick’le, “Seven Psychopaths”ta (2012) Martin McDonagh’la ve “The Man Who Killed Don Quixote”ta (2018) Terry Gilliam’la beraber çalıştı. Kurylenko, “The Death of Stalin” (2017) gibi satirik komedilerde, “Extraction 2” (2023) tarzı aksiyon-gerilim fillmlerinde ve “Other” (2025) gibi korku filmlerinde rol aldı. Marvel Sinematik Evreni’ne Antonia Dreykov/Taskmaster karakteriyle dâhil olan Kurylenko bu rolü “Black Widow” (2021) ve “Thunderbolts” (2025) filmlerinde canlandırdı. Oyuncu ayrıca “Magic City” (2012–2013), “Treason” (2022) ve “Of Money and Blood” (2023) dizilerinde boy gösterdi.