1989年2月16日，伊丽莎白·奥尔森出生于美国加利福尼亚州洛杉矶郊外的谢尔曼奥克斯，4岁时即出演了人生中的第一部戏剧。之后，借着姐姐们电视节目的东风，开始频繁出现在荧屏上。十四五岁的时候，她的排球打得不错，曾想通过这个特长获得奖学金去念常青藤，但最后还是放弃了，决定专注于表演。从北好莱坞的高中毕业后，她进入纽约大学帝势艺术学院学习表演，业余时间会去百老汇演出磨练演技，后来又通过尤金·奥尼尔戏剧中心的项目去莫斯科进修了一个学期。直到成为高年级生，才慢慢开始参加电影试镜 。
伊丽莎白·奥尔森
2012年1月20日，与西格妮·韦弗、希里安·墨菲等联袂出演的悬疑电影《红灯》上映；3月9日，领衔主演的惊悚电影《寂静的房子》上映，伊丽莎白·奥尔森饰演被彻底地禁锢在一座惊恐的大房子里，没办法和外界取得联系的“莎拉” ；9月14日，与乔什·拉德诺、理查德·詹金斯联合主演的爱情喜剧片《文科恋曲》上映，她在片中饰演拥有美貌容颜还成熟得超乎想象的19岁女大学生“赞比” 。
2013年9月7日，与奥斯卡·伊萨克领衔主演的惊悚犯罪电影《红杏出墙》在多伦多电影节首映，她在片中饰演婚后无法忍受沉闷的生活，而与情人合伙谋杀了丈夫的“特瑞萨” ；10月16日，与丹尼尔·雷德克里夫、戴恩·德哈恩等合作出演的剧情片《杀死汝爱》上映 ；11月27日，与乔什·布洛林、沙尔托·科普雷共同主演的悬疑动作电影《老男孩》上映，伊丽莎白·奥尔森在片中饰演帮助男主角约瑟夫·杜森特的美丽女孩“玛丽” 。
2014年3月13日，由克里斯·埃文斯、斯嘉丽·约翰逊等联袂主演的科幻动作片《美国队长2》首映，伊丽莎白·奥尔森饰演的红女巫一角在片尾彩蛋中亮相 ；5月8日，与亚伦·泰勒-约翰逊、渡边谦等联合出演的科幻动作片《哥斯拉》首映，她在片中饰演男主角福特·布罗迪的妻子，善良漂亮的女护士“艾拉” ；7月25日，与达科塔·范宁领衔主演的剧情片《好女孩》上映 。
2015年4月13日，与小罗伯特·唐尼、克里斯·海姆斯沃斯等共同出演的科幻动作片《复仇者联盟2：奥创纪元》首映，她在片中饰演拥有操控人心能力的“猩红女巫” ；9月11日，与汤姆·希德勒斯顿、马蒂·海森联合主演的音乐传记片《我看见了光》上映 。2016年4月12日，与克里斯·埃文斯、小罗伯特·唐尼等合作出演的科幻动作片《美国队长3：内战》上映 。
2018年4月27日，出演的科幻动作片《复仇者联盟3：无限战争》在北美上映 ；9月18日，领衔主演并担任制片人的电视剧《节哀顺变第一季》首播，她在剧中饰演一边处理失去丈夫的悲痛，一边与过去重新建立关系的年轻寡妇“LeighGibbs” 。
2019年4月24日，出演的科幻动作片《复仇者联盟4：终局之战》上映 ；9月21日，领衔主演的科幻动作剧《旺达·幻视》开机 ；10月1日，领衔主演的电视剧《节哀顺变第二季》开播 。
2020年11月，漫威剧集《旺达·幻视》登上《娱乐周刊》封面，伊丽莎白·奥尔森和保罗·贝坦尼扮演的两口子面对镜头其乐融融。
2021年，主演漫威新剧《旺达幻视》 。
2017年，奥妹与罗比·阿内特在墨西哥度假时相识，他们有很多共同爱好，交往渐渐深入，随后被拍到在纽约牵手逛街，恋情正式曝光。2019年7月，罗比向奥妹求婚 。
伊丽莎白·奥尔森的容貌一半稚嫩一半成熟，继承了父亲挪威血统的高颧骨和薄嘴唇，混杂着奥尔森姐妹天生的冷感，但比起以凌厉眼神面对镜头的姐姐们，她又有着爽朗的笑容和温柔的眉眼。她的穿衣风格随意中带点小复古 。在电影《寂静的房子》中，伊丽莎白·奥尔森的精彩表演不容忽视，从《双面玛莎》到《寂静的房子》，她的演技始终值得赞叹 。（《新京报》、《丹佛邮报》评）
在某杂志封面上，伊丽莎白·奥尔森以神秘的面纱造型露面，烟熏眼妆令她在甜美中多出几分叛逆忧郁 。在电影《寂静的房子》中，女主角莎拉虽然看起来有那么一点点愚蠢，但伊丽莎白·奥尔森的表演并不可笑，因为她能够让人相信，假如有人进入到这个房子里，同样束手无策 。在电影《英格丽向西行》中，奥尔森的表演自然而温暖，削弱了泰勒一角的冷漠 。（时光网、《时代周刊》、帝国评）
