Figlia della manager Jarnette Jones e dell’agente immobiliare norvegese David Olsen.
È la sorella minore delle gemelle Olsen, vere e proprie star televisive e cinematografiche degli anni 90.
Inizia a comparire nei film delle sue sorelle dall’età di 4 anni.
Il troppo clamore attorno alle sorelle le toglie la voglia di recitare.
Dopo il diploma studia arte teatrale all’università di New York per poi svolgere un intero semestre in Russia al teatro d’arte di Mosca.
Nel 2011 si fa notare grazie al bellissimo e intenso ruolo ne “La fuga di Martha”.
Nel 2012 e 2013 escono ben sei film con lei fra i protagonisti, fra cui il remake di “Oldboy” e “Red Lights” con Robert De Niro
Viene scelta fra decine e decine di pretendenti per il ruolo di Wanda Maximoff nel Marvel Cinematic Universe.
In “Avengers: Age of Ultron” (2015) Aaron Taylor-Johnson interpreta suo fratello gemello, mentre l’anno precedente era stato suo marito in “Godzilla”.
Nel 2017 condivide la scena con il suo collega Marvel Jeremy Renner nel bel film “I segreti di Wind River”.
Ha prodotto e interpretato per due stagioni la serie “Sorry for Your Loss”.
Dal 2021 riprende il ruolo di Wanda Maximoff nella bellissima e sorprendente serie tv “WandaVision” su Disney +.