Olga von Luckwald wurde am 5. Oktober 1991 in Köln geboren. Zur Schauspielerei kam sie mit 12 Jahren durch ihre Patentante, die als Schauspielerin die Kölner Kinder- und Jugend-Schauspielschule Juniorhouse leitete. "Sie hat mich damals eingeladen, an einem Kurs mit Gleichaltrigen teilzunehmen", so Luckwald in einem Interview, "Seitdem war der wöchentliche Theaterunterricht mein Hobby."

Mit 16 Jahren wurde sie in der Kartei einer Kinder- und Jugendagentur aufgenommen, wodurch sie zu ersten Fernsehrollen kam. Ihr Debüt gab sie 2008 an der Seite von Jürgen Tarrach und Hape Kerkeling in der Komödie "Ein Mann, ein Fjord!", in einer Hauptrolle als Tochter von Tarrachs Hauptfigur. Erneut als Tochter der Hauptfigur stand sie 2008 für die Liebeskomödie "Das Glück kommt unverhofft" vor der Kamera (Ausstrahlung 2010). Ebenfalls fürs Fernsehen spielte sie zwei recht ähnliche Hauptrollen: In "Vater aus heiterem Himmel" (2010) war sie eine anarchische 15-Jährige, die auf der Suche nach ihrem Vater das Leben eines pedantischen Staatsanwalts (Fritz Wepper) auf den Kopf stellt; in "Dann kam Lucy" (2011) suchte sie als vorlauter Teenager gemeinsam mit ihrer Patentante (Julia Jäger) ihren Vater. Daneben übernahm sie zahlreiche Gastrollen in Serien und Reihen.

Doch trotz solcher Erfolge verfolgte Olga von Luckwald zunächst keine professionelle Schauspielkarriere: "Vielleicht gerade, weil ich so früh angefangen hatte, zog ich nach dem Abi erstmal die Reißleine. Ich wollte die Schauspielerei etwas ruhen lassen, um andere Dinge kennenzulernen." Sie absolvierte diverse Praktika, unter anderem in einer Schreinerei. "Das fand ich so toll, dass ich überlegt habe, es zu meinem Beruf zu machen. Doch je mehr Abstand ich von der Schauspielerei hatte, desto mehr fehlte sie mir." Sie bewarb sich 2012 an der Bayerischen Theaterakademie August Everding in München, wo sie von 2013 bis 2017 ein Schauspielstudium absolvierte.

Parallel dazu stand sie für zahlreiche Rollen vor der Kamera. Im Fernsehen übernahm sie ab 2012 eine feste Rolle in der Serie "Die Chefin", als Tochter der Titelfigur Vera Lanz; 2016 folgte eine feste Rolle als Sprechstundenhilfe in "Die Eifelpraxis". Außerdem wirkte sie in Episoden von Serien wie "Die Lottokönige" (2014) und "Die Rentnercops" (2015) mit. Im Kino hatte Luckwald eine Nebenrolle in der Senior*innen-WG-Komödie "Wir sind die Neuen" (2014) und gehörte zum Ensemble der Teenage-Komödien "Doktorspiele" (2014) und "Abschussfahrt" (2014).  

Nach ihrem Abschluss 2017 gehörte sie bis 2019 dem Ensemble des Kieler Theaters an. Dort stand sie unter anderem in Inszenierungen von "Richard III.", "The Full Monty" und "Andorra" auf der Bühne. Während dieser Jahre übernahm sie neben ihren festen Parts in "Die Chefin" und "Die Eifelpraxis" praktisch keine Film- und Fernsehrollen. Damit begann sie erst wieder nach ihrer Zeit am Kieler Theater: 2020 drehte Luckwald die viel gelobte TV-Satire "Faltenfrei", gefolgt von der Serie "Start the fck up" (2021) und einer Hauptrolle in dem Echtzeit-Thriller "Ach Du Scheisse!" (2022). Ebenfalls 2022 stand sie in Hauptrollen für den Horrorthriller "19:04", das Kriminaldrama "Die Ohrringe meiner Frau" und Dominik Grafs Charakterstudie "Mein Falke" vor der Kamera.