Ольга Юрьевна Голодец родилась 1 июня 1962 года в Москве. В 1984 году окончила экономфак МГУ им. М.В. Ломоносова. Кандидат экономических наук.
С 1984 по 1997 год занималась научной деятельностью в Центральной научно-исследовательской лаборатории трудовых ресурсов НИИ труда, Институте проблем занятости РАН.
С 1997 по 1999 год — директор социальных программ фонда "Реформуголь".
С 1999 по 2008 год (кроме 2001 года) занимала посты начальника Управления социальной политики и персонала, заместителя генерального директора по персоналу и социальной политике ОАО "ГМК "Норильский никель"".
С 2001 года — заместитель губернатора Таймырского (Долгано-Ненецкого) автономного округа по социальным вопросам.
С июля 2008 по декабрь 2010 года — президент Общероссийского межотраслевого объединения работодателей — производителей никеля и драгоценных металлов, председатель совета директоров страховой компании "Согласие".
2 декабря 2010 года была назначена заместителем мэра Москвы в правительстве Москвы по вопросам образования и здравоохранения. С декабря 2011 года — заместитель мэра Москвы в правительстве Москвы по вопросам социального развития.
21 мая 2012 года назначена заместителем председателя правительства РФ.