Olivia Ruiz est née le {{Date de naissance}} à Carcassonne, de Christiane Blanc – employée de bureau à la MSA de Carcassonne – et de Didier Blanc – musicien et chanteur de bal. La famille maternelle d'origine espagnole ayant fui le franquisme vit à Marseillette dans le bar-tabac-salle de concert du village (lieu qui fera l'objet de son second album). En 1985, un deuxième enfant naît : Anthony, compositeur de rap sous le nom de Toan et psychologue interculturel en 2010, actif dans des projets humanitaires auxquels il associe sa sœur{{,}}. Après des années de collège à Carcassonne, c'est à Montpellier qu'Olivia choisit de continuer ses études. Elle choisit les arts du spectacle à la fac, puis s'oriente vers un BTS en communication qu'elle obtient.
Dès l'âge de 15 ans, elle s'investit dans la musique, quitte le giron familial pour aller vivre chez une tante à Narbonne, enchaîne des cours de théâtre et de danse et forme avec ses amis de Comigne le groupe rock Five. Ensemble, ils assurent des premières parties et gagnent des tremplins, en reprenant des chansons des Cranberries ou de Lenny Kravitz. Parallèlement, elle suit des cours de danse à l'École Pelizzon à Carcassonne et Trèbes, et entre dans la troupe associative des Médiévales de Carcassonne pour leur spectacle estival. Avec Frank Marty (des groupes "THC", Les Croquants et La Varda), multi-instrumentiste originaire de Narbonne, ils présentent un répertoire dans des bars, où ils interprètent des chansons de Fréhel, de Montand, de Bécaud, mais aussi de la nouvelle génération avec la Tordue et des standards espagnols. Elle chante également en compagnie de son père dans sa formation Didier Blanc et la Belle Histoire. En 2001, ils créent un duo présenté en Languedoc-Roussillon, dans lequel ils interprètent des titres liés à la chanson française et espagnole.
En 2001, elle participe à la première Star Academy, où elle parviendra en demi-finale. Opposée à Jenifer, elle sera éliminée, mais avouera qu'elle ne voulait pas réellement gagner. Elle profite de ce tremplin pour signer chez Universal, mais tente de se détacher de l'image Star Academy. La chanson Paris, écrite par Chet, annonce son premier album, J'aime pas l'amour, pour lequel elle contacte Néry (ancien membre des VRP, qui mettra en scène son premier spectacle), Prohom, Juliette ou encore le groupe Weepers Circus, qui lui écrira la chanson Petite fable et l'invitera à des duos sur trois de ses propres albums. Elle est alors nommée aux Victoires de la musique 2005 dans la catégorie Révélation scène.
Pour son second album, La Femme chocolat (2005) vendu à 1200000 exemplaires, elle contacte Christian Olivier des Têtes Raides, Christophe Mali de Tryo, Mathias Malzieu de Dionysos (qui fut ensuite son compagnon jusqu'en 2011), Ben Ricour, et de nouveau Néry, Chet et Juliette. L'album connaît un grand succès, grâce aux titres J'traîne des pieds et La femme chocolat, et reçoit un disque de diamant (un million de ventes). Elle est nommée aux Victoires de la musique 2006 dans la catégorie Album de l'année, mais ne remportera des prix que l'année suivante, en tant qu'Artiste féminine et Spectacle de l'année. Paraissent alors une version espagnole de l'album, La chica chocolate, ainsi que le live Chocolat Show !.
En 2009, sort son troisième album, Miss Météores, qui s'écoulera à près de 400000 exemplaires, et sur lequel elle signe tous les textes en français et compose avec Mathias Malzieu toutes les musiques, à côté de plusieurs collaborations (le rappeur canadien Buck 65, les Français Coming Soon, les Anglais The Noisettes et le groupe Lonely Drifter Karen). Porté par trois singles (Elle panique, Belle à en crever et Les crêpes aux champignons), cet album lui permet d'entamer une nouvelle tournée dans les plus grandes salles de France. En octobre 2009, elle chante au Zénith de Paris pour les 60 ans du Mouvement Emmaüs.
Deux mois plus tard, elle participe au concert Rock Party 3 à Amnéville, aux côtés de Louis Bertignac, Richard Kolinka, Cali, Grace et Bénabar, chantant quelques-uns de ses succès et des reprises, dont Ma p'tite chanson de Bourvil en duo avec Bénabar.
En 2010, la tournée Miss Météores continue avec plus d'une cinquantaine de dates. Le 2 juin 2010 sort le DVD Miss Météores Live, enregistré en décembre 2009 à Nantes. Elle remporte une nouvelle fois des Victoires de la musique, en tant qu'artiste féminine et clip de l'année pour Elle panique.
Elle annonce alors ne pas vouloir « gaver les gens » et attendre au moins deux ans avant de refaire un album studio. D'août à octobre 2010, elle tourne en Dordogne et en Gironde aux côtés de Gérard Jugnot et François Berléand dans Un jour mon père viendra, film de Martin Valente. En novembre, elle conçoit les décorations des vitrines du BHV Paris, comprenant notamment l'exposition Les songes funambules. Elle participe également au projet Les Françoises avec Jeanne Cherhal, Emily Loizeau, Camille, La grande Sophie et Rosemary Standley (du groupe Moriarty).
En 2011, elle devient ambassadrice de l'Association orchestre à l'école, un dispositif qui permet de transformer des classes en orchestres dans les établissements scolaires (élémentaire ou collège) pendant 3 ans.
En 2012, Olivia Ruiz s’associe au Red Star Orchestra, big-band de 17 musiciens de jazz, pour l'enregistrement de six titres. Elle tournera également avec cet orchestre.
Elle confie dans une interview à L'Express, que c'est après être partie s'exiler quelque temps en solitaire à Cuba qu'elle enregistre son quatrième album intitulé Le calme et la tempête et sorti le 3 décembre 2012. Les singles My Lomo & me, L.A. Melancholy et Volver en sont extraits. Cet album rencontre à nouveau le succès avec 150000 copies écoulées.
Dans la même interview, elle déclare que ses amis proches dans le métier sont Mathias Malzieu du groupe Dionysos, la chanteuse Camille, et le rappeur Ekoué du groupe La Rumeur et les chanteuses faisant partie du groupe Les Françoises. Elle s'envole à nouveau pour une tournée d'une centaine de dates jusqu'en 2014.
Début 2013, elle est nommée aux Victoires de la musique dans la catégorie clip de l'année pour My lomo and me. En février 2013, elle bat son propre record en remportant pour la {{3e}} fois un Globe de Cristal dans la catégorie Artiste interprète féminine (2007, 2010, 2013).
En octobre 2013, à Grenoble, Olivia Ruiz - en combinant danse, théâtre et chant - incarne Candelas, la Gitane de L'Amour sorcier, ballet pantomime que Manuel de Falla écrivit en 1915.
En mai 2014, elle annonce la sortie de son {{5e}} album studio pour la fin 2014 ou le début 2015. Parallèlement, elle participe cette même année à diverses compilations hommages : le second disque de La bande à Renaud dans lequel elle interprète la chanson Adieu minette, l'album hommage à Nina Simone où elle chante My Baby Just Cares for Me, et enfin le second volet de la compilation We Love Disney dans lequel elle interprète Les Aristocats. Puis elle enregistre en juillet son septième duo avec le groupe Weepers circus, De l'amour exactement, qui est un hommage à Serge Gainsbourg et figurera sur l'album Planète des songes paru le 16 octobre 2015.
Le {{date}}, Olivia Ruiz publie sur les réseaux sociaux un message énigmatique : En attendant, je rêve à ce champ de jonquilles qui laissera faner en moi la jeune fille, ce petit talisman pour que mon être s'assemble, tout ce que je voudrais, moi, serait qu'il te ressemble…. Le {{date}}, le magazine Public confirme que la chanteuse attend son premier enfant. Celui-ci naît en novembre 2015.