Olga Fonda nació en el norte de Rusia y se mudó a EE.UU. para asistir a la escuela secundaria, en 1996, cuando tenía 14 años de edad. Luego de graduarse, recibió una beca completa de la Universidad de Maine, donde completó sus estudios en Negocios. Luego se mudó a Los Ángeles y pronto comenzó a modelar. Posteriormente fue seleccionada para integrar el elenco de Love Hurts, de Barra Grant, y allí fue cuando decidió seguir una carrera profesional en el mundo de la actuación.

Otros de sus créditos cinematográficos incluyen Little Fockers; Crazy, Stupid, Love, con Emma Stone, Ryan Gosling, Kevin Bacon, Julianne Moore, Marisa Tomei y Steve Carell. También en The Twilight Saga: Breaking Dawn – Part 1.

En televisión, Fonda participó en las series "How I Met Your Mother", "Nip/Tuck", "Melrose Place", "Ugly Betty" y en el final de la temporada seis de "Entourage".

Actualmente reside en Los Ángeles.