Ольга Лукьяненко родилась в Киеве 11 июля 1984 года. В детстве она не очень любила учиться, преподаватели нередко ругали её за невнимательность. Она увлекалась стихами и даже писала их сама.
Решение заниматься актёрским ремеслом пришло уже ближе к моменту окончания школы, поэтому, получив аттестат, она подала документы в Киевский театральный институт имени Карпенко-Карого, куда и была зачислена с первой попытки. Уже в студенческие годы ей не раз доводилось выходить на сцену Национального академического театра «На левом берегу Днепра». Неудивительно, что окончив институт, она была принята в его труппу, это было в 2002 году. Именно на той сцене под чутким руководством режиссёра-постановщика Алексея Лисовца она сыграла свою звёздную Джульетту, которая принесла ей первый успех.
Дебютные роли в кино не заставили себя ждать. Ольгу, хрупкую и невероятно привлекательную актрису, впервые пригласили на съёмки в 2004 году, тогда она сыграла в фильме «Любовь слепа». Позднее она блестяще играла в таких сериалах, как «Волчица», «Моя прекрасная семья» и «Дедушка моей мечты». Эти работы сделали её популярной украинской киноактрисой. А успех в России пришёл к ней после выхода на экраны любимого многими сериала «Кадетство», съёмки которого проходили в 2006 и 2007 годах в Тверском суворовском военном училище. Молодой актрисе досталась роль Ксении Черкасовой – девушки суворовца Синицына. Этот телесериал имел невероятный успех, именно поэтому со временем было снято его продолжение («Кремлёвские курсанты»), но Ольга Лукьяненко в его съёмках уже не участвовала.
Сейчас актриса продолжает сниматься. В 2009 году на украинском телевидении вышел сериал «Территория красоты» о непростой жизни шестидесятилетнего главного врача областной больницы и его семье. Ольга сыграла роль Вари, дочери главного героя.
