Народилася 22 березня 1966 року у лікарській родині. Мати — Катерина Олегівна Богомолець (1937—2013), батько — Вадим Якимович Березовський (1932—2020), доктор медичних наук, професор, завідувач відділу клінічної патофізіології Інституту фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України. Медична династія Богомольців — одна з найстаріших в Україні. Існує з другої половини XIX століття. На сьогоднішній день вона нараховує шість поколінь.
1989 року закінчила з відзнакою Київський медичний інститут ім. О. О. Богомольця за спеціальністю «Лікувальна справа».
У 1989–1991 роках проходила клінічну ординатуру в Українському державному інституті удосконалення лікарів. 1993 року захистила кандидатську дисертацію.
У 1993–1994 роках навчалася в США, прослухала курс екологічної дерматології в Пенсильванському університеті та курс навчання в Інституті дерматопатології Бернарда Аккермана (Bernard Ackerman’s Institute for Dermatopathology at Thomas Jefferson University).
2001 року закінчила Національний педагогічний університет імені М. П. Драгоманова. Здобула спеціальність практичного психолога.
2003 року в Національному медичному університеті здобула докторський ступінь з медичних наук за спеціальністю «Шкірні та венеричні хвороби». Тема докторської дисертації: «Судинні невуси: патогенез, діагностика, лікування».
З 20 лютого 2007 року — професорка кафедри дерматології та венерології Київського національного медичного університету ім. О. О. Богомольця. Авторка понад 70 наукових праць і 14 патентів на винаходи у сфері лікування шкірних захворювань.
У грудні 2014 р. пройшла курси Української військово-медичної академії Міністерства оборони України «Актуальні питання організації медичного забезпечення військ». З 7 по 19 червня 2015 року пройшла курси мирного посередництва (Peace Mediation Course), організовані Швейцарським федеральним департаментом закордонних справ спільно з Проєктом підтримки мирного посередництва Центру досліджень проблем безпеки (Цюрих, Швейцарія).
У 2018 році захистила другу докторську дисертацію з філософії на тему «Українська домашня ікона» за спеціальністю українознавство.
1989-91 – лікар-дерматолог Київського міського шкірно-венерологічного диспансеру.
1991-93 – консультант-дерматолог «Регістру» МВС України.
1991-94 – старший науковий співробітник лабораторії радіаційної патології МОЗ України.
1994-98 – завідуюча відділенням гістопатології шкіри обласного шкірно-венерологічного диспансеру.
1997-2004 – медичний директор спеціалізованої дерматологічної клініки «Клініка лазерної медицини».
З 2004 р. – лікар-дерматовенеролог Інституту дерматокосметології доктора Богомолець.
2004-2014 – головний лікар Інституту дерматокосметології доктора Богомолець.
2004-2005 – особистий лікар Президента України В. Ющенка.
2006-2008 – голова Постійної комісії з охорони здоров'я і соціального захисту Київської міської ради.
2007-2013 – професор кафедри дерматології та венерології Київського Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця.
2005—2008 роки — депутатка Київської міської ради. На вибори 2005 року пройшла до Київради за списком «Нашої України» у першій п'ятірці під № 3, в 2006 році перейшла у фракцію «Столичні реформи», яка, в свою чергу, була частиною більшості Леоніда Черновецького. Очолювала постійну комісію з охорони здоров'я та соціального захисту Київської міської ради. Однак у 2008 році заявила про свій вихід з депутатського корпусу Київради.
Брала активну участь в організації медичної служби й медичному забезпеченні київського Євромайдану під час Революції Гідності в Україні. Організаторка і керівниця «Центру координації реабілітації поранених на Майданах України».
У 2014 році балотувалась на посаду Президента України, набравши 1,91 % голосів. Її підтримала Соціалістична партія України.
1 вересня 2014 року призначена позаштатною радницею Президента України з гуманітарних питань.
26 жовтня 2014 року обрана народною депутаткою України за списком Блоку Петра Порошенка. Очолила парламентський комітет з питань охорони здоров'я. На чолі комітету виступала з критикою політики в.о. міністра охорони здоров'я Уляни Супрун та запроваджуваної нею медичної реформи.
2015 рік — координаторка з питань створення першої в Україні Військово-медичної доктрини.
18 січня 2019 року Центральна виборча комісія України зареєструвала депутатку Верховної Ради України від фракції «Блок Петра Порошенка» Ольгу Богомолець кандидаткою в Президенти на вибори 31 березня.
11 березня 2019 року Національне антикорупційне бюро України (НАБУ) відкрило кримінальне провадження за фактом можливого декларування недостовірної інформації Ольгою Богомолець.
Була виконавчим директором торгової мережі "Велика Кишеня".Має власну клініку.
Авторка-виконавиця сучасних та старовинних українських романсів, пісень на вірші Л. Кисельова, Л. Костенко, О. Теліги, М. Вінграновського, Я. Лесева, В. Стуса, Є. Сверстюка та на власні вірші.
Лауреатка III Всеукраїнського фестивалю авторської пісні та співаної поезії «Оберіг» (1991, м. Луцьк), Міжнародного фестивалю «Сопот» (1991, Польща), володарка спеціального призу радіостанції «Свобода» (Вашингтон — Мюнхен) (1991), премії ім. Василя Стуса (1992), лауреатка Слов'янського фестивалю авторської пісні «Білі вітрила» (1992, м. Київ).
Виступала з сольними концертами в Києві, Харкові, Львові, Полтаві, Тернополі, Івано-Франківську та інших містах, а також у США, Франції, Швеції, Німеччині, Польщі, країнах Балтії.
«Володарка оксамитового голосу», як охрестила її музична преса, не боїться експериментувати. Окрім традиційного виконання романсів у супроводі гітари, вона пробує нові форми звучання: у супроводі флейти, саксофону, камерного струнного оркестру. Її романси звучали навіть у джазовій обробці.
З 1992 року проводить благодійні концерти, гроші від яких передавалися на спорудження пам'ятника Т. Г. Шевченку в м. Сколе, до дитячого будинку «Малятко», на харчування бідних, на лікування постраждалих від Чорнобильської аварії.
У липні — вересні 2007 року Ольга Богомолець здійснила благодійний концертний тур виправними закладами України.
Одружена. Чоловік: Ігор Вікторович Кирилюк, адвокат, к.ю.н. , президент адвокатської фірми «Паритет».Діти: Андрій, Катерина, Анна, Софія.Посилання
06.07.2023