На летних Олимпийских играх 2000 года в Сиднее Кузенкова завоевала серебряную медаль, уступив 17-летней польской спортсменке Камиле Сколимовской. Но четыре года спустя, на Олимпийских играх 2004 года в Афинах, ей удалось осуществить свою мечту и выиграть золотую медаль с олимпийским рекордом 75 м 02 см.
Ольга Кузенкова является первой женщиной, которая метнула молот за 70 метров (1997 год). 6 раз в 1994—1998 годах Ольга устанавливала мировые рекорды. 9 раз (1992, 1993, 1995—1998, 2001, 2002) Кузенкова была обладательницей лучшего результата сезона в мире. Личный рекорд — 75 м 68 см (4 июня 2000, Тула).
На чемпионате мира 2005 года в Хельсинки Кузенкова стала обладательницей звания чемпионки мира, после того как на 3 предыдущих чемпионатах мира она выигрывала серебро.
Другие достижения:
Выступала за "Динамо"Смоленск.