Olivia Jane Cockburn, dite Olivia Wilde, est une actrice, réalisatrice et productrice américaine, née le 10 mars 1984 à New York. Révélée par son rôle de Numéro 13 dans la série médicale Dr House (2007-2011), elle obtient ensuite au cinéma les premiers rôles féminins des blockbusters Cowboys et Envahisseurs (2011) et Tron : L'Héritage. Mais en 2013, elle essuie les échecs commerciaux de la comédie L'Incroyable Burt Wonderstone, du film romantique Puzzle et de la comédie indépendante Drinking Buddies. Elle passe alors à des projets plus modestes : la comédie romantique Une semaine ordinaire (2014), la comédie noire Blonde sur ordonnance (2014) et le film d'horreur Lazarus Effect (2015). Dès lors, elle alterne télévision et grand écran. Elle fait son retour au premier plan avec la série éphémère Vinyl (2016), où elle joue la femme du héros incarné par Bobby Cannavale. Puis, elle est l'héroïne du thriller A Vigilante et de la romance Seule la vie..., tous deux sortis en 2018. En 2019, elle renoue avec les bonnes critiques grâce à sa première réalisation, la comédie indépendante Booksmart. En 2022, sa seconde réalisation sort, le thriller psychologique Don't Worry Darling.
Olivia Jane Cockburn naît le 10 mars 1984 à New York. Elle est la fille de Leslie Cockburn, née Redlich, journaliste et productrice de 60 Minutes et Andrew Cockburn, né à Londres et élevé en Irlande, tout comme ses oncles Alexander Cockburn et Patrick Cockburn, également journalistes. Elle a une sœur aînée, Chloe Cockburn, avocate spécialisée dans le droit civil à New York ; sa tante, Sarah Caudwell, était autrice, et son grand-père paternel, Claud Cockburn, était journaliste et auteur de nouvelles. Elle grandit dans la ville de Washington. Diplômée de la Phillips Academy d'Andover et titulaire d'une maîtrise en arts, elle étudie la comédie, réalise et produit plus d'une vingtaine de productions de l’école. Elle voyage ensuite à l’étranger, notamment en Irlande, où elle suit des cours à la Gaiety School of Acting de Dublin. Puis elle déménage à Los Angeles et tout en travaillant dans une agence de casting, obtient un petit rôle dans le long métrage The Girl Next Door, avec Elisha Cuthbert. Elle choisit son pseudonyme en hommage au célèbre écrivain irlandais Oscar Wilde.
Après une apparition dans un court-métrage, elle fait ses vrais débuts en 2003 dans la série télévisée américaine Skin, qui ne dépasse pas le cap de six épisodes. Elle continue de jouer une jeune fille dans la série Newport Beach, le temps de 13 épisodes de la saison 2. Elle enchaîne avec quelques rôles au cinéma, qui lui permettent de passer progressivement à des personnages matures : en 2004 dans la comédie potache The Girl Next Door, de Luke Greenfield ; Conversation(s) avec une femme en 2005, mené par Helena Bonham Carter et Aaron Eckhart ; puis surtout le thriller Alpha Dog, de Nick Cassavetes, en 2006, où elle côtoie d'autres valeurs montantes, Emile Hirsch et Justin Timberlake. Parallèlement, elle est aussi membre de l'équipe du Los Angeles Filmmaker's Cooperative. Elle est la rédactrice en chef de LAFCO NEWS et est membre de la présidence du département de l'éducation.
Elle persévère à la télévision en obtenant le premier rôle féminin de la série policière The Black Donnellys, en 2007, qui ne dépasse pas le cap d'une courte saison. Elle rebondit aussitôt vers la série médicale Dr House. Son personnage, celui de Remy Hadley, alias « Numéro 13 », récurrent en saison 4, devient principal à partir de la saison suivante. Elle parvient à participer à quelques films indépendants entre deux tournages. Absente durant une bonne partie de la saison 7, elle quitte la série en 2011, après une dernière apparition dans l'épisode 3 de la saison 8, afin de se consacrer à sa carrière au cinéma. Elle revient néanmoins dans l'avant-dernier puis l'ultime épisode de la série intitulé Tout le monde meurt diffusé le 21 mai 2012.
Sa carrière a en effet pris son envol, elle participe à de grosses productions, et dans des registres divers. Elle débute par des comédies potaches, en 2009, dans la satire L'An 1 : Des débuts difficiles, de Harold Ramis et en 2011 dans le film fantastique Échange standard, de David Dobkin, mené par Ryan Reynolds et Jason Bateman. Elle connaît une année 2010 sous le signe du remake et d'un registre plus dramatique avec Les Trois Prochains Jours, adaptation signée Paul Haggis du drame français Pour Elle, de Fred Cavayé, puis en jouant sous la direction de Joseph Kosinski dans le film Tron : L'Héritage qui fait suite au film Tron de 1982. Elle y interprète Quorra, le principal rôle féminin et joue aux côtés de Garrett Hedlund et Jeff Bridges. Elle reprend le rôle la même année dans les jeux vidéo Tron: Evolution et Tron Evolution: Battle Grids ainsi qu'en 2012 dans la série d'animation Tron : La Révolte.
L'année 2011 lui permet de trouver un équilibre entre cinéma indépendant - la comédie dramatique La Famille Pickler, de Jim Field Smith, et le polar Folie meurtrière, de D.W. Brown - et blockbusters : un second rôle dans le thriller de science-fiction Time Out, d'Andrew Niccol, puis le premier rôle féminin de l'adaptation Cowboys et Envahisseurs, de Jon Favreau. Elle y évolue aux côtés d'Harrison Ford et de Daniel Craig. Désormais star, elle multiplie les apparitions hors grand écran : dans le clip Stolen de Dashboard Confessional ainsi que dans le clip It's a New Day de will.i.am pour la victoire d'Obama, mais aussi dans Derezzed du groupe Daft Punk, sur la bande originale du film Tron : L'Héritage et, en 2012, elle devient la nouvelle égérie de la marque Revlon aux côtés d'Emma Stone. Puis, en 2013, elle devient l'égérie du parfum « Amour » de la marque de cosmétiques Avon Products.
Elle est pressentie pour jouer Lara Croft dans une relance de la série. Le rôle est finalement attribué à l'actrice suédoise Alicia Vikander. Après une année 2012 plus mineure - des seconds rôles dans le thriller sentimental The Words de Brian Klugman et Lee Sternthal, et dans le drame Des gens comme nous, d'Alex Kurtzman ainsi que le rôle féminin principal du film d'action Cold Blood, de Stefan Ruzowitzky - elle enchaîne avec plusieurs productions plus remarquées. Elle prête d'abord ses traits au mannequin Suzy Miller, la femme du pilote James Hunt dans le biopic Rush, de Ron Howard ; elle évolue aux côtés des icônes de la comédie populaire, Jim Carrey et Steve Carell dans la comédie The Incredible Burt Wonderstone, de Don Scardino, elle est l'une des comédiennes choisies par Spike Jonze pour entourer Joaquin Phoenix dans la comédie dramatique d'anticipation Her ; à l'opposé, elle retrouve Paul Haggis dans le très mal reçu Puzzle, film choral au casting quatre étoiles ; et, enfin, elle fait partie de la distribution du film à très petit budget, Drinking Buddies, écrit et réalisé par Joe Swanberg. Pour ce dernier film, qui est un succès critique, elle officie aussi en tant que productrice exécutive, après deux expériences sur des courts métrages documentaires.
Après cet enchaînement de tournages, elle se révèle plus sélective, privilégiant exclusivement le cinéma indépendant hollywoodien : en 2014, elle retrouve Jason Bateman pour la comédie romantique Une semaine ordinaire (The Longest Week) de Peter Glanz, et elle donne la réplique à Sam Rockwell dans la satire Blonde sur ordonnance, de Geoff Moore et David Posamentier. La même année elle donne voix à Denise le temps d'un épisode de la série American Dad!, puis à Charlotte Moore-Carson qu'elle jouera occasionnellement jusqu'en 2020 dans la série BoJack Horseman portée par Will Arnett. Et en 2015, elle est la vedette du film d'horreur Lazarus Effect, de David Gelb, pour lequel elle retrouve Mark Duplass ; l'œuvre est très mal reçue par la critique ; elle participe au film dramatique Meadowland, de Reed Morano, qui passe inaperçu en salles et dont elle est co-productrice. C'est vers la télévision qu'elle se tourne : après avoir joué son propre rôle dans la seconde saison de la comédie britannique Doll & Em, produite par l'actrice Emily Mortimer, elle tient le rôle féminin principal de la série dramatique historique Vinyl, produite par Martin Scorsese, lancée en janvier 2016. Le programme est cependant un échec critique et commercial et s'arrête au bout d'une seule saison.
Si en 2019 elle joue la journaliste Kathy Scruggs dans Le Cas Richard Jewell, pénultième film de Clint Eastwood relatant la couverture médiatique subit par Richard Jewell après l'attentat du parc du Centenaire 1996, c'est son premier long métrage en tant que réalisatrice de la comédie Booksmart qui marque son année. Cette production indépendante qui met en vedette Kaitlyn Dever et Jessica Williams dans les rôles principaux ainsi que Lisa Kudrow, son compagnon de l'époque Jason Sudeikis et Will Forte est largement plébiscitée par la critique. Ce premier essai sur grand écran lui permet de remporter des prix lors du Festival international du film de San Francisco et du Festival international du film de Palm Springs. En avril 2020, elle tient un rôle dans la fiction audio Escape from Virtual Island écrite par John Lutz et disponible sur la plateforme Audible.
En 2021, elle tient l'emblématique rôle de Gozer dans SOS Fantômes : L'Héritage (Ghostbusters: Afterlife) de Jason Reitman, suite directe des films Ghostbusters sortis en 1984 et 1989. Succédant à l'actrice Slavitza Jovan, Wilde partage le rôle avec deux autres personnes, la danseuse Emma Portner qui assure certains mouvements du personnage et l'actrice Shohreh Aghdashloo qui lui prête sa voix. En 2022, elle prête sa voix à la journaliste Lois Lane dans le film d'animation Krypto et les Super-Animaux (DC League of Super-Pets). En septembre 2022, elle sort son deuxième long-métrage, le thriller psychologique Don't Worry Darling avec Florence Pugh, Harry Styles et Chris Pine dans les rôles principaux. L'actrice y joue également un rôle secondaire.
Olivia Wilde est végétalienne. Proche du Parti démocrate, elle soutient Barack Obama lors de l’élection présidentielle américaine de 2008 et participe à la campagne pour l'élection présidentielle américaine de 2012, apparaissant en particulier dans un clip de campagne Women's Voices - Join Women for Obama. Lors de la campagne pour l'élection présidentielle américaine de 2016, elle soutient Hillary Clinton.
En 2003, Olivia Wilde se marie à l'âge de 19 ans avec le prince italien Tao Ruspoli. Ils se séparent le 8 février 2011. Leur divorce est prononcé en septembre 2011. De novembre 2011 à novembre 2020, elle est en couple avec l'acteur Jason Sudeikis. Ils se sont fiancés en janvier 2013. Fin octobre 2013, ils annoncent attendre leur premier enfant. Leur petit garçon nommé Otis Alexander Sudeikis voit le jour le 20 avril 2014. Le 18 avril 2016, elle annonce via Instagram qu'elle attend son second enfant. Elle accouche le 11 octobre 2016 d'une petite fille, prénommée Daisy Josephine. Ils se séparent en novembre 2020. Elle se met en couple en janvier 2021 avec le chanteur Harry Styles. Leur relation prend fin en novembre 2022.