Ольга Тумайкина воспитывалась в строгой, интеллигентной семье. Отец девочки работал в правоохранительных органах, а мать занимала должность директора магазина.
Тумайкина с детства тяготела к миру искусству и могла часами просиживать за чтением любимой книги. Особенно ей нравился драматический жанр, наполненный эмоциями и переживаниями.
Ольга Тумайкина рано определилась с выбором профессии, она грезила о том, как выходит на сцену, а зрители бросают букеты к ее ногам. Мать девочки не разделяла увлечение дочери, но противодействовать воплощению детской мечты не стала. В школе будущая актриса была любимицей учителей, которые пророчили ей блестящую карьеру в педагогике.
Получив аттестат зрелости, Ольга Тумайкина решила поступать в легендарную школу-студию МХАТ. К огромному сожалению, целеустремленную и талантливую девушку не приняли, сославшись на профессиональную непригодность. Но Ольга не спешила опускать руки, подала документы в Щукинское училище. Вторая попытка оказалась более успешной, а годы учебы пролетели незаметно.
После окончания «Щуки» молодую актрису приняли на службу в театр им. Вахтангова. Здесь Ольге посчастливилось сыграть в постановке «Принцесса Турандот», в образе характерной принцессы Татарской. Театральные критики высоко оценили дебютную работу начинающей актрисы. Тумайкина быстро завоевала уважение худрука и коллег, что позволило ей получать роли во многих спектаклях.
Дебют Тумайкиной в отечественном кинематографе состоялся в начале нулевых. Актриса получила эпизодическую роль в картине «Новый год в ноябре». В следующем году Ольга сыграла в картинах: «Жизнь забавами полна» и «Яды, или Всемирная история отравлений». Телезрителям актриса запомнилась по сериалу «Самозванцы», где она перевоплотилась в ярую, темпераментную посетительницу ЗАГСа.
Настоящая популярность свалилась на Ольгу, после старта юмористического проекта «Женская лига», который транслировался на одном из ведущих российских каналов с 2006 по 2010 год. Здесь актриса выступала в комическом амплуа, стараясь развеселить публику короткими скетчами на злободневные темы.
Не менее успешным стал следующий проект «Нереальные истории», в котором приняла участие Тумайкина. Ее партнером по шоу стал Аслан Бижоев, за плечами которого был богатый опыт выступлений в КВН. Им пришлось перевоплощаться в древних людей, показывать их быт и жизнь, проводя параллели с современностью.
В 2010 году Ольга получила первую главную роль в многосерийной комедии «Однажды в милиции» Кирилла Папакуля и Валерии Ивановской. Актриса сыграла капитана, заведующей детской комнаты столичного отделения милиции «Северное Бухтеево» – Эсмеральды Ватник. Партнерами Тумайкиной по съемочной площадке стали: Ванати Алиев, Роман Богданов, Евгений Герчаков, Кирилл Грацинский, Алексей Панин.
В том же году Ольга получила главную роль Веры Мармеладовой в полнометражной картине Дениса Карро «Южный календарь». Фильм состоит из трех частей, которые объединены местом, где разворачиваются события. Затем Тумайкина снялась в следующих проектах: «Карамель», «Поцелуй сквозь стену», «Светофор», «Клубничный рай», «Любовь в СССР», «Мамы».
В 2012 году Ольга Тумайкина предстала перед телезрителями в непривычном для многих образе – сексуальной блондинки Джины Шенкли в 16-серийной комедии «Соседи». Это веселая история о соседстве и дружбе русских и американцев. После многочисленных битв, ссор семья Полевых находит общий язык с иностранцами Шенкли. Авторы показывают зрителям, что какими бы не были люди из соседней квартиры или дома, все они – большая семья.
Наиболее насыщенным на разноплановые работы выдался 2014 год. Ольга Тумайкина снялась в таких популярных картинах, как: «Боцман Чайка», «Девочки+мальчики=», «Ограбление по-женски», «Одинок по контракту», «Рейтинг», «Учителя», «Чемпионы», «Папа на вырост». В 2016 году Тумайкина перевоплотилась в образ Валентины Павловны – матери одного из главных героев в молодежном мини сериале «Кризис нежного возраста».
Из последних кинематографических работ Ольги стоит выделить проекты: «Балерина», «Детки на прокат», «Мать», «На месте». Сейчас актриса задействована в производстве нескольких картин,
С отцом своей первой дочери Полины Тумайкина познакомилась во время учебы в Щукинском училище. Обходительный молодой человек по имени Андрей Бондарь красиво ухаживал за девушкой, дарил цветы, устраивал романтические свидания. Влюбленные решили, что не могут долго друг без друга, стали жить вместе.
С того момента привычная жизнь Ольги разделилась на «До» и «После». Андрей из обходительного романтика превратился в беспощадного деспота, избивающего хрупкую девушку. Ситуация не изменилась даже после рождения Полины. После очередного скандала с рукоприкладством, Тумайкина забрала дочь и ушла от гражданского супруга.
Но Бондарь сумел отсудить у матери дочь, запретив ей встречаться и общаться с маленькой Полиной. На протяжении двух лет актриса боролась за дочь, пока ей официально было разрешено видеться с ребенком.
В 2008 году Тумайкина стала матерью во второй раз, на свет появилась дочь Маруся. О новых отношениях, отце девочки актриса не рассказывает. Ольга активно выкладывает фотографии со съемок, различных мероприятий на личной странице в Instagram.