نخستین فعالیت او بازی در سریال او سی و سریال درام دانیال سیاه بود. او در سریال دکتر هاوس و فیلم علمی تخیلی ترون: میراث نیز ایفای نقش کرده‌است.
اولیویا وایلد تاکنون در فیلم‌های دختر همسایه (The Girl Next Door)، آلفا داگ (Alpha Dog)، خوش و بشی با دیگر زنان (Conversations with Other Women)، توریستاس (Turistas) و فیلم کابوی و بیگانگان (Cowboys & Aliens) بازی کرده‌است. این بازیگر گیاهخوار بوده و عضو جامعه گیاهخواران آمریکا (American Vegan Society) است.