Ольга Борисовна Битюкова родилась 21 марта 1958 года в Москве. Ольга родилась в актерской семье. Родители Ольги: папа — актер Борис Битюков, мама — актриса Юлиана Бугаева. У Ольги есть младшая сестра Людмила.

В детстве Ольга часто мечтала стать актрисой, ее мечта сбылась. Дебют в кино в биографии Ольги Битюковой был еще в школе, когда она училась в 7 классе. У нее была роль Варвары Кутейщиковой в фильме «Москва — Кассиопея» (1974 г.). Когда фильм вышел на экраны, он был очень хорошо принят зрителями, поэтому было решено снять продолжение фильма — «Отроки во Вселенной». Ольга снималась и в этом фильме в одной из главных ролей.

Когда съемки фильма подходили к завершению, Ольга как раз окончила школу, и перед ней стал вопрос, куда пойти учиться. Ольга решила поступать во ВГИК, но провалилась. Второй неудачной попыткой был Институт культуры. Ольга устроилась на работу в Ленинскую библиотеку, оставив мечты об актерской карьере. Во время работы в библиотеке она неожиданно получает приглашение на съемки фильма. И в это же время Ольга поступает в Московский технологический институт легкой промышленности. Она играет в кино и одновременно получает образование.

В фильме «Свидетельство о бедности» Ольге предстояло играть небольшую роль легкомысленной Аллочки. После выхода на экраны фильма, молодой актрисе начали предлагать роли в других картинах: «Последний шанс» (1978 г.), «Искушение» (1978 г.), «Ипподром» (1979), «Утренний обход» (1979 г.), «Каникулы Кроша» (1980 г.), «Серебряное ревю» (1982 г.), «Летаргия» (1983 г.).

В каждой роли Ольга показывала новые возможности, она становилась более опытной актрисой. Когда Ольга окончила Московский технологический институт, ей дали свободное распределение.

Все понимали, что для талантливой актрисы есть только один путь — играть в новых фильмах: «Люблю. Жду. Лена», «Груз без маркировки», «Зимний вечер в Гаграх», «Не ходите, девки, замуж» и др.

Ольга продолжает обучение, в 1989 г. она поступила в ГИТИС. Ольга обучалась в мастерской Леонида Топчиева. Окончила ГИТИС в 1992 г. Ольга продолжала сниматься в кино, она великолепно играет в фильмах: «Алмазы шаха» (1992 г.), «Учительница первая моя, или Мальчишник по-русски» (1997 г.), «Будем знакомы» (1999 г.).

Во время кризиса 90-х г. Ольга работает референтом по культуре в Московском Международном фонде содействия ЮНЕСКО. Она выступает в качестве ведущей концертов в гастрольно-концертной фирме «Дубль В».

С 2001 г. Ольгу опять начали приглашать на съемки. У нее снова начался период, когда она становится очень востребованной актрисой: «Сезон охоты 2» (2001 г.), «Приключения мага» (2002 г.), «Даша Васильева. Любительница частного сыска — 1» (2003 г.). В 2005 г. — 2007 г. Ольга получает приглашение сниматься в сериале «Кулагин и партнеры». После съемок в сериале она играет в фильмах: «Затмение» (2007 г.), «УГРО. Простые парни» (2007 г.), «Две судьбы 3: Новая жизнь» (2008 г.), « Срочно в номер — 3» (2011 г.).

Талант и популярность актрисы не уменьшаются и зрители с нетерпением ждут ее появления в новых фильмах.

Ольга Битюкова замужем, муж ее плотник-краснодеревщик. У нее растет сын Федор (1987 г.р.).