穆恩出生于美國俄克拉荷馬州俄克拉荷馬市。她的母親Kim Schmid為華裔，出生并成長于越南，在1975年越南戰(zhàn)爭結(jié)束后來到俄克拉荷馬州。穆恩的生父是美國人，是英國、愛爾蘭及德國裔混血。在穆恩2歲大時，她的母親第二次結(jié)婚，嫁給了一名美國空軍軍人。由于其父親的工作關(guān)系，穆恩主要在日本東京長大。她在成長過程中參演了許多本地舞臺劇，隨后成為一名模特。她的母親和繼父離婚后，她搬回俄克拉荷馬就讀高中，并進(jìn)入俄克拉荷馬大學(xué)就讀新聞學(xué)，輔修日語及表演藝術(shù)。

從大學(xué)畢業(yè)后，穆恩進(jìn)入NBC分支機(jī)構(gòu)實(shí)習(xí)，隨后搬到洛杉磯投身演藝事業(yè)。

奧利維亞·穆恩主持2018年1月11日舉行的第23屆評論家選擇獎頒獎典禮。

2018年，參演電影《維奧萊特》。6月8日，出演的電影《瞞天過海：美人計(jì)》在北美上映。9月14日，參演的電影《鐵血戰(zhàn)士》在北美上映。