Olivia Wilde war ab Staffel 4 bis zum Ende von "Dr. House" in der Rolle der Internistin Dr. Remy Hadley zu sehen. Sie wurde allerdings meist nur mit "Dreizehn" angesprochen, da sie die Bewerberin mit der Nummer 13 gewesen war.

Die 67 Episoden, in denen Olivia Wilde in der Erfolgsserie mitwirkte, sollten ihrer Bekanntheit den entscheidenden Schub verpassen, nachdem ihr 2004 mit der Rolle der Alex Kelly in der Serie "O.C., California" der Durchbruch geglückt war. Die heute 39-Jährige kann sich über mangelnde Engagements seither nicht beklagen. Sie dreht viel, oft sind es zwischen drei und sechs Filmen pro Jahr.

Parallel zu "72 Stunden – The Next Three Days" kam sie 2010 etwa mit dem Film "Tron: Legacy" an der Seite von Kurt Russell in die Kinos. 2011 sah man sie im Science-Fiction-Western "Cowboys & Aliens" in der weiblichen Hauptrolle neben Daniel Craig und Harrison Ford.

Im selben Jahr spielte Olivia Wilde mit Justin Timberlake im Science-Fiction-Thriller "In Time – Deine Zeit läuft ab". Zu ihren aktuellen Projekten gehört "Babylon – Rausch der Ekstase", der 2022 in die Kinos kam, mit Margot Robbie und Brad Pitt in den Hauptrollen.

Olivia Wilde heißt eigentlich Olivia Jane Cockburn. Die irisch-amerikanische Schauspielerin, Filmproduzentin und -regisseurin hat ihren Künstlernamen wegen Oscar Wilde gewählt, den sie sehr verehrt.

Sie hat zwei Kinder aus der Beziehung mit Schauspieler Jason Sudeikis ("Ted Lasso"), mit dem sie nach der Scheidung von Filmemacher Tao Ruspoli zusammenlebte.