Родители Ольги — артисты балета. В детства[en] Оля мечтала стать балериной, но не поступила в хореографическое училище. После этого пролежала неделю с сорокаградусной температурой.
Ольга Фадеева училась в лицее с театральным уклоном, где и сыграла свою первую роль — выдуманную преподавателем героиню Санту в «Повелителе мух» по Голдингу. Первая киноработа — эпизодическая роль учительницы в картине Маргариты Касымовой «Зорка Венера».
Ольга Ефимовна окончила Белорусскую академию искусств. С 2000 года — актриса Национального академического театра им. Янки Купалы. В театре занята в спектаклях «Странная миссис Сэвидж», «С.В.», «Ивонна, принцесса Бургундская», «Больше, чем дождь». В 2000 году снялась в телесериале «Ускоренная помощь» в роли практикантки Маши. Затем последовали сериалы «Отель исполнения желаний» и «Закон».
Зрители полюбили[en] Ольгу Ефимовну Фадееву после сериала «Солдаты», где актриса сыграла сержанта медицинской службы Ирину Пылееву. «Солдаты-2» закрепили успех. Но перебираться в Москву пока не планирует, считая работу в театре более важной для своей карьеры.
Известно, что в студенческие годы Ольга была замужем. О подробностях своей личной жизни актриса прессе не сообщает.
По результатам масштабного социологического исследования «Русского репортера» совместно с фондом «Общественное мнение» (ФОМ) и Центром сравнительных социальных исследований (ЦЕССИ) Ольга Фадеева вошла в список 10-и самых красивых женщин современной России[en]. Наталья Конрадова и Марина Ахмедова, авторы журнала «Русский репортер»
Ольга Фадеева замужем за продюсером и постановщиком трюков Александром Самохваловым, в мае 2009 года у них родился[en] сын Алексей.
Фильмография Ольги Фадеевой
Год — Название фильма — Роль:
1992 — Игра;
2000 — Зорка Венера — учительница;
2000—2001 — Ускоренная помощь 2 — практикантка Маша;