Ольга Арефьева родилась на Урале, в городе Верхняя Салда Свердловской области.
В 1983 году переехала в Свердловск. Поступила на физический факультет Уральского государственного университета, через два года выпросила в ректорате документы, поступила в свердловское музыкальное училище имени П. И. Чайковского по классу эстрадного вокала, после чего оставила университет. Её учителем по вокалу был Валерий Борисович Гуревич — известный педагог, вырастивший многих учеников (в основном — оперных певцов), теперь поющих в лучших театрах по всему миру. Параллельно с учёбой Ольга преподавала аэробику, активно участвовала в жизни свердловского рок-клуба, выступала в качестве вокалистки в группе «Раут».
В 1987 году стала лауреатом всесоюзного конкурса «Юрмала-87». Кроме того, являлась дипломантом фестивалей авторской песни, участвовала в 1990 году в легендарном фестивале «Рок-Акустика» в Череповце. Была организатором первого рок-фестиваля акустики в Свердловске «Свердловск-акустика» в 1990 году.
С 1990 года живёт в Москве, где создала группу «Ковчег» (разные составы в разные годы носят названия «Акустик-Ковчег», «Блюз-Ковчег», «Рояль-Ковчег», «Регги-Ковчег» и «Шансон-Ковчег»), с которой много выступает и по сей день.
В 1995 году закончила институт им. Гнесиных по классу эстрадного вокала, где обучалась у Льва Валерьяновича Лещенко. В автобиографической книге он назвал её одной из самых достойных своих учениц.
С середины 90-х годов ольгиными стихами заинтересовались толстые журналы. По итогам публикаций за 1998 год она получила литературную премию журнала «Знамя». В 1999 году по инициативе Алексея Дидурова как победитель конкурса поющих поэтов принята в Союз писателей Москвы.
С 2003 ведёт тренинг «Человеческая комедия», сферой интересов которого охвачены тело, голос, пение, речь, ритм, стихи, перфоманс, развитие способности к импровизации в любой области. В 2005 году создала перфоманс-группу «KALIMBA», чей одноимённый спектакль «Независимая газета» назвала «лучшим московским спектаклем современного танца уходящего сезона».
Практически весь свой творческий путь сотрудничает с виолончелистом и клавишником Петром Акимовым. Альянс Ольги с Петром имеет черты и музыкального дуэта, и театра, и клоунады. Оба музыканта подчеркивают, что встреча их судьбоносна, и каждый друг для друга — главный музыкально-сценический партнер в жизни. Петр играл во всех составах «Ковчега».
В сентябре 2007 вышла в свет книга Ольги Арефьевой «Смерть и приключения Ефросиньи Прекрасной» (издательство «Livebook/Гаятри»), получившая литературную премию «Астрея» и вошедшая в лонг-лист премии «Большая книга». В сентябре 2008 в том же издательстве вышла книга Ольги Арефьевой «Одностишийа», в марте 2009 потребовалось переиздание этой книги, так как тираж закончился. В сентябре 2010 допечатан ещё один новый тираж. В июне 2008 года вышел двойной альбом «Каллиграфия» с участием знаменитого бас-гитариста Тони Левина — CD с акустическими записями с концертов и DVD с концертными съёмками.
В 2009 проходит крупный концерт в ЦДХ с участием Татьяны Жиленковой, в котором, в частности, исполняются дуэтом македонские народные песни. Звучит также целый ряд новых песен - "Температура любви", "ГОлем", "Красный цвет", "До Сокола в парк", большинство которых, однако, не попадает на выходящие впоследствии новые электрические альбомы Ольги и "Ковчега" - "Авиатор" (2010) и "Снег" (2011).
Кроме концертной и гастрольной деятельности активно занимается своими хобби — танцем, визуальным театром и фотографией, ведёт тренинги по голосу и движению, жонглирует.
Ольга Арефьева является автором более 300 песен, на сегодняшний день выпустила следующие альбомы и сборники: