Oona von Maydell wurde 1985 in Possenhofen als Tochter der Schauspielerin und Autorin Sabine von Maydell und des Schauspielers Claude Oliver Rudolph geboren. Sie studierte von 2004 bis 2007 Malerei an der Hochschule der Bildenden Künste Saar. Noch während dieses Studiums gab Oona von Maydell ihr Schauspieldebüt in Dominik Grafs TV-Thriller "Eine Stadt wird erpresst" (2006) als geheimnisvolle Tochter des Leipziger Bürgermeisters. Im Jahr darauf sah man sie in einer Folge der Frankfurter Krimiserie "Ein Fall für zwei" sowie in einer tragenden Rolle in Hendrik Handloegtens "Ein spätes Mädchen" (2007, TV) als Freundin eines vermeintlich taubstummen jungen Mannes. Etwa zur gleichen Zeit begann von Maydell ein Kunststudium an der Frankfurter Städelschule (bis 2010). Anschließend nahm sie an der Frankfurter Goethe-Universität ein Masterstudium im Fach Curatorial Studies auf, das sie 2013 abschloss. Parallel dazu hatte sie vereinzelte Seriengastrollen, zum Beispiel in "Großstadtrevier" (2010) und  "Soko Wismar" (2013).

Ihre erste Hauptrolle spielte Oona von Maydell in dem Psychodrama "Der Bunker" (2015), das auf der Berlinale 2015 in der Sektion Perspektive Deutsches Kino uraufgeführt wurde. Darin verkörperte sie die Mutter einer isoliert lebenden, neurotischen Familie, die scheinbar ein dunkles Geheimnis hütet. "Der Bunker" wurde auf mehreren Festivals preisgekrönt und startete im Januar 2016 in den deutschen Kinos.