Ольга Владимировна Машная родилась 29 июня 1964 года в Ленинграде в семье строителей. Обстановка в семье была неблагополучной, и Оля часто уходила из дома. Однажды она встретила на улице режиссёра Эмилию Бельскую, которая пригласила ее на съемки фильма «Первые радости», вышедшего в 1977 году.
В 15 лет девочка ушла из своей семьи к Эмилии Григорьевне, которую с тех пор называет своей второй мамой. Первой большой ролью Ольги Машной стала роль девочки-подростка в картине Динары Асановой «Никудышная».
Окончив школу, Ольга приехала в Москву, продолжала много сниматься в фильмах Динары Асановой, Георгия Данелии. В 1986 году Ольга окончила Всесоюзный Государственный институт кинематографии (мастерская Сергея Герасимова и Тамары Макаровой) и была приглашена на киностудию имени Горького.
Всесоюзную славу и популярность принесли Ольге съемки в фильме «Гардемарины, вперёд!» режиссера Светланы Дружининой, где она сыграла одну из главных женских ролей — Софью Зотову. Всего в кино Ольга сыграла около 30 ролей.
С середины 1990-х годов она пробует себя в театре. Также Машная сыграла в спектакле «Мышеловка», которая стала последней постановкой Виталия Соломина. В 2000 году ей было присвоено звание Заслуженной артистки России.
Ольга Машная была замужем за актёром Валерием Приёмыховым, но через четыре года они расстались. Потом Ольга еще раз вышла замуж, родила ребенка, но с мужем снова рассталась.