Jest najmłodszym z pięciorga dzieci. Jej matka jest Chinką, która urodziła się w Wietnamie[1]; gdy Olivia miała 2 lata, wyszła ponownie za mąż i wyjechała z dziećmi do Japonii.
Do wczesnych ról Olivii Munn należą m.in. Mily Acuna w serialu obyczajowym Ponad falą (2006) oraz recepcjonistka Maria w filmie Wielki Stach.