Hija del escritor mexicano José Revueltas y Olivia Peralta. A los 23 años comenzó sus estudios en jazz de forma autodidacta, posteriormente inició su carrera profesional en 1978.^[3]​

Recibió su primer piano a los 13 años, cuando todavía cursaba la secundaria, y poco después ingresó al Conservatorio Nacional de Música, donde profundizó en la formación académica.^[4]​ Posteriormente, inició sus estudios musicales en la Escuela Nacional de Música de la Universidad Nacional Autónoma de México.^[5]​

Durante su etapa en el Conservatorio Nacional de Música, la pianista escuchó al baterista Max Nava en un restaurante de la colonia Roma, al piano estaba Mario Patrón y Jorge Rojas en el contrabajo. Escucharlos le mostro otra forma de interpretar la música, alejada de lo académico. Desde entonces comenzó a interesarse en el jazz, pues consideraba que era una expresión innovadora de la música contemporánea.^[6]​

Como consecuencia de su interés por el jazz, su madre la envió a un internado de religiosas protestantes. No obstante; a su regreso Olivia Revueltas retomó su formación autodidacta.^[7]​

Durante su trayectoria enfrentó estereotipos de género lo que sumó desafíos en su desarrollo profesional como pianista y compositora de jazz.^[8]​ No obstante; es calificada por los críticos musicales como una de las mejores pianistas de jazz en México y los Estados Unidos.^[9]​

En 1978, participó en la formación de la Orquesta Mexicana de Jazz Independiente, integrada por 18 músicos independientes y auspiciada por la Delegación Coyoacán. El proyecto contemplaba también la creación de una escuela de jazz, la cual no tuvo continuidad debido a limitaciones presupuestales y a factores políticos.^[2]​

En la década de los ochenta, creó y dirigió en el centro cultural universitario Casa del Lago, el ciclo Jazz de 5 a 7 durante 7 años. En estos conciertos se presentaron figuras del género: Verónica Ituarte, Ana Ruiz, Héctor Infanzón, Enrique Nery, Juan José Calatayud, Trío Naima, la Banda Elástica, Banco del Ruido, Nayeli Nesme y Alberto Zuck,^[10]​ entre otros, logrando el registro sonoro de las figuras más importantes del género en México.^[4]​

En 1988 se unió a una huelga de hambre instalada en el Zócalo que duro 10 días, en apoyo a campesinos despojados de sus tierras y que le valió una audiencia con el entonces presidente Miguel de la Madrid. El 2 de octubre de ese mismo año, a partir de la huelga, decidió trasladarse a Estados Unidos, donde residió durante 25 años.^[6]​ Durante su estancia, participó en festivales de jazz como en el Central Avenue Jazz Festival en Los Ángeles en 1998 y en el XVIII Jazz Festival del Carver Community Cultural Center. Mientras que, en México se presentó en el Palacio de Bellas Artes y la Sala Nezahualcóyotl.^[3]​

Un año después, en 1999 fue nombrada por el San Antonio Express News como una de las artistas más influyentes de San Antonio.^[11]​

• En 2011 recibió un reconocimiento en el Palacio de Bellas Artes por su trayectoria artística.
• En 2012 fue nominada en las Lunas del Auditorio en la categoría Pioneros del jazz.^[12]​
• La Pantalla de Cristal le otorgó el galardón a Mejor Música por musicalizar con sus composiciones el documental José Revueltas, los días del hombre terrenal, del director Guillermo Piñón.^[11]​
• En 2018 le fue otorgada la medalla Leona Vicario en la sede de la Coordinación Nacional de Literatura del Instituto Nacional de Bellas Artes y Literatura.^[13]​
• En 2018 recibió el galardón Mérito en las artes en la Asamblea Legislativa de la Ciudad de México.
• En 2018 recibió el reconocimiento Tónica en el edición XII de Jalisco Jazz Festival, siendo la primera mujer en recibirlo.^[14]​

Olivia Revueltas grabó dos álbumes de estudio como líder de trío, ambos junto al contrabajista Roberto Miranda y Billy Higgins.^[2]​

• Round About Midnight in L.A. (1988)
• Angel of Scissors (2001)