奥利维亚·赫西因在1968年的影片《罗密欧与朱丽叶》中饰演朱丽叶而成名,曾凭此片获得1969年金球奖“最具前途女演员”奖,当时年仅十七岁。在众星云集的经典影片《尼罗河上的惨案》中,赫西扮演黄色小说家萨乐美·奥特伯恩太太的女儿罗萨莉。
1958年,在她七岁的时候,母亲带着她和弟弟移居伦敦,后来她在知名的Italia Conti Academy学习了五年戏剧。奥利维拉·赫西首次出现在伦敦的戏剧舞台上是在一部名为《The Prime of Miss Jean Brodie》的作品中,在这部戏里她饰演Jenny一角并和瓦妮莎·雷德克里夫(Vanessa Redgrave)搭档。凭借在这部戏里的精湛演技和动人的美貌,Olivia Hussey被意大利导演弗朗哥·泽菲雷里(Franco Zeffrelli)发掘,并和莱昂纳德·威汀(Leonard Whiting)共同出演1968年版的《罗密欧和朱丽叶》。 在演艺生涯里,奥利维拉·赫西一共出演了四十几部电影。1974年,她在加拿大恐怖电影《黑色圣诞节》里扮演女主角Jessica Bradford,这部电影后来成为恐怖电影史上的经典。1977年的电视剧集《拿撒勒的耶稣》是他和弗朗哥·泽菲雷里的第二次合作,在这部后来引起广泛争议的短篇连续剧里,她扮演了耶稣的母亲玛利亚一角。1978年,她在《尼罗河上的惨案》一片中饰演Rosalie Otterbourne。此外,她还曾在日本电影《病毒》中饰演Marit。1982年,她在《新劫后英雄传》里扮演美艳动人的Rebecca。
1990年,奥利维拉·赫西在《叩应狂魔》里扮演男主角Norman Bates的母亲,这部作品是希区柯克《惊魂记》的前传。2003年,52岁的Olivia在《特蕾莎修女》里完美地演绎了特蕾莎修女鞠躬尽瘁的一生。2007年5月12日,奥利维拉·赫西在好莱坞被授予CAMIE奖,这个奖项旨在表彰那些乐于奉献,积极服务社会的演艺界人士。