Olga Kurylenko interpreta junto a Daniel Craig en 007 Quantum of Solace el papel de Camille, una mujer obsesionada en vengar el asesinato de su familia.
Los primeros pasos en la carrera de Kurylenko fueron en Francia, donde hizo su debut como protagonista en el papel de Iris en L’Annuaire, de Diane Bertrand. A ello le siguió el papel junto a Elijah Wood en Paris Je T’Aime, un filme independiente en el que varios directores internacionales de prestigio contaban sus historias de París. En 2006, Kurylenko interpretó a Sofía en el elogiado thriller de Eric Barbier Le Serpent, coprotagonizado junto a las estrellas del cine francés Yvan Attal, Clovis Cornillac y Pierre Richard.
Mientras se preparaba para ser actriz, también alcanzó éxito en el mundo de la moda y la belleza, trabajando en Paris, Milán, Nueva York y Londres. A la edad de 18 años ya había aparecido en las portadas de revistas como Vogue y Elle.
Kurylenko logró su primer papel en inglés el año pasado en la adaptación al cine de la novela gráfica Hitman. Dirigida por Xavier Gens y producida por Luc Besson, Kurylenko ofrece una ponderosa actuación en el papel de Nika Boronina junto a Timothy Olyphant, Dougray Scott y Ulrich Thomsen.
Este año, se puede ver a Kurylenko en el papel de Mina Harud en Tyranny, de John Beck Hofmann. En 2009, protagonizará junto a Mark Wahlberg Max Payne, de John Moore, y será la actriz principal en la producción francesa Kirot.