Выросшая в семье артистов, Ольга Сумская с детства интересовалась актерской игрой. Уже в возрасте 5 лет она впервые оказалась на сцене в спектакле «Дженни Герхардт». Ольга получила музыкальное образование, а затем поступила на актерский факультет в Университет театра и кино им. Карпенко-Карого в Киеве. По окончании обучения в 1987 году актриса стала работать в Национальном академическом театре русской драмы им. Леси Украинки, где принимала участие в постановках «Сон в летнюю ночь», «Ревизор», «Самоубийца» и «Дама без камелий».
На экране Ольга Сумская дебютировала, будучи еще школьницей. Так, в 1983 году она появилась в телевизионном фильме «Вечера на хуторе близ Диканьки» сразу в трех ролях: Музы, Сотникивны и Панночки. В 1986 году Ольга сыграла в биографическом фильме «И в звуках память отзовется» режиссера Тимофея Левчука, а также военной драме «По зову сердца».
В течение нескольких лет Ольга Сумская играла только в театральных постановках. В кино вернулась лишь в начале 90-х. За участием в триллере «Карпатское золото» 1991 года последовали съемки в ленте Натальи Мотузко «Голос травы», вышедшей на экраны в 1992 году. Этот фильм, поставленный в стилистике украинского фольклора, принес молодой актрисе приз кинофестиваля «Созвездие» за роль маленькой ведьмочки. Затем Ольга Сумская появилась в картинах «Несколько любовных историй», «Тигроловы», «Принцесса на бобах».
Настоящая известность пришла к Ольге Сумской вместе с телесериалом «Роксолана – пленница султана», где она сыграла главную роль, пройдя предварительно жесткий кастинг. Помимо этого, актриса появлялась и в других телесериалах, таких как «Право на любовь», «Тайна «Святого Патрика»», «Утесов. Песня длиною в жизнь», «Держи меня крепче», «Абонент временно недоступен», «Территория красоты» и «Ночная смена». Из последних работ в большом кино Ольги Сумской следует выделить съемки в фильмах «Куплю друга», «Гоголь. Ближайший», «Сказка о мужчине и женщине» и «Возращение мушкетеров».
