Ольга Фёдоровна Берггольц родилась 16 мая 1910 года в Санкт-Петербурге. Её родители, Мария Тимофеевна Грустилина и Фёдор Христофорович Берггольц, были уроженцами Санкт-Петербурга и знали друг друга с детства. Отец Ольги был военным хирургом, участником Первой мировой и Гражданской войн. Младшая сестра Ольги, Мария Берггольц, стала актрисой.

Детские годы Ольги прошли на окраине Невской заставы. В июне 1918 года мать перевезла дочерей в Углич к родственникам, где они прожили в бывших кельях Богоявленского монастыря до апреля 1921 года. Детские впечатления отразились в повести «Углич», вышедшей в 1932 году, и в автобиографической книге «Дневные звёзды».

По возвращении в Петроград Ольга поступила в 117-ю трудовую школу, которую окончила в 1926 году. С 6 лет она сочиняла стихи, её первый альбом, посвящённый матери, датируется 6 ноября 1920 года. В 17-летнем возрасте Ольга увлеклась прозой, первый рассказ «Заколдованная тропинка» был напечатан в журнале «Красный галстук» в 1927 году.

В 1925 году Ольга пришла в литературное объединение рабочей молодёжи «Смена», где встретила поэта Бориса Корнилова. В 1928 году они поженились, и 13 октября того же года у них родилась дочь Ирина, которая умерла в 1936 году. Ольга и Борис Корнилов учились на Высших курсах при Институте истории искусств, где преподавали известные литературоведы и писатели.

В 1930 году Ольга работала в детской литературе, печаталась в журнале «Чиж», издала свою первую книгу «Зима-лето-попугай». Она поступила на факультет языкознания и материальной культуры Ленинградского университета и проходила преддипломную практику во Владикавказе летом-осенью 1930 года в газете «Власть труда».

В 1938 году Ольга была репрессирована по делу «Литературной группы», но в 1939 году была реабилитирована. В феврале 1940 года она вступила в ВКП(б). Во время Великой Отечественной войны Ольга оставалась в блокадном Ленинграде, работала на Ленинградском радио, обращалась к жителям города, создавала поэмы, посвящённые защитникам Ленинграда.

После войны Ольга продолжала творческую деятельность, писала стихи, пьесы, книги. Она была подвергнута критике на Х пленуме Союза писателей СССР в 1945 году, но ответила на критику стихом. В 1950 году в журнале «Знамя» было опубликовано главное стихотворное произведение Ольги Берггольц — поэма «Первороссийск», отмеченная Сталинской премией в 1951 году.

Ольга Берггольц скончалась 13 ноября 1975 года в Ленинграде. Её похоронили на Литераторских мостках Волковского кладбища. В 1994 году Ольге Берггольц было присвоено звание «Почётный гражданин Санкт-Петербурга» посмертно. В 2005 году на её могиле был установлен памятник. В честь Ольги Берггольц названы улицы в Санкт-Петербурге, Угличе и Новосибирске, установлены памятники и мемориальные доски. Её творчество продолжает изучаться и цениться до сих пор.