Народная артистка России Ольга Науменко родилась 6 декабря 1949 года в Москве в многодетной семье подполковника и домохозяйки. Помимо нее супруги воспитывали шесть дочерей и одного сына. В детстве актриса занималась в драматической студии «Театр юных москвичей» во Дворце пионеров на Ленинских горах.
В 1968 году Науменко со второго раза поступила в Театральное училище имени Б.В. Щукина. В том же году она дебютировала на большом экране в фильме «Длинный день Кольки Павлюкова». После окончания училища в 1972 году артистка была принята в труппу Московского драматического театра им. Гоголя (с 2013 по 2022 год — «Гоголь-центр»), где играет до сих пор.
Широкую известность Науменко обрела благодаря роли юной Варьки Морозовой в советском сериале «Тени исчезают в полдень» (1970–1971). В главной новогодней комедии «Ирония судьбы, или С легким паром!» (1975) актриса сыграла еще одну значимую роль в своей карьере — невесту Жени Лукашина Галю. Всего она исполнила более 80 ролей в кино и на телевидении.