Ольга Сухарева родилась 4 июня 1987 года в городке Славгород Алтайского края. Там же прошли первые годы детства актрисы. В 1991 году четырехлетняя Оля переехала вместе с мамой в Одессу, училась в средней школе с немецким языком, музыкальной школе по классу фортепиано, одесской школе искусств. Играла в спектаклях русского драматического, украинского драматического театров, театра музыкальной комедии, «Театра-студии Арт-терапии». После окончания средней школы (2004) не поступив в школу-студию МХАТ, год отработала в модельном бизнесе. В июне 2005 года, со второй попытки, поступила в Школу-студию МХАТ на актерский курс К. А. Райкина. После окончания школы-студии в 2009 году была принята в труппу Театра им. Моссовета.