Родился 27 июня 1962 г. Принадлежит к племени индейцев кечуа (в переводе с языка кечуа его имя означает "воин, который видит все"). Третий из семерых детей в семье. Его отец - Исаак Умала Нуньес, адвокат и руководитель индейского националистического этнокасеристского движения (названо в честь бывшего президента Перу, маршала Андреса Авелино Касереса), мать – Элена Тассо, адвокат.
кончил французский лицей в Лиме. Некоторое время изучал зоотехнику в Национальном сельскохозяйственном институте "Ла Молина". В 1979 г. поступил в военное училище "Чорильос" (Лима), где обучался артиллерийскому делу. В 1983 г. прошел специальную подготовку в "Школе Америк" (США, ныне Институт по сотрудничеству в вопросах безопасности Западного полушария). В 1984 г. получил звание младшего лейтенанта.
В 2001 г. окончил магистратуру Национального центра высших военных исследований (Лима) в сфере национальной обороны; в 2002 г. стал магистром политических наук Католического университета Перу (Лима). В 2004 г. окончил Университет Париж III — Новая Сорбонна (Институт высших исследований Латинской Америки). Имеет степень доктора политических наук.
С 1984 г. проходил службу на границе с Чили и Боливией, в 1991-1993 гг. - в г. Тинго-Мария (департамент Уануко), где принял участие операции по ликвидации боевиков из террористической организации "Сендеро луминосо". В 1995 г. в составе сил поддержки был задействован в пограничном конфликте Перу с Эквадором (война Альто-Сенепа), после чего продолжал службу в различных регионах страны.
В октябре 2000 г., будучи подполковником, возглавил попытку государственного переворота в городе Такна (юг Перу). Целью восстания было свержение президента Альберто Фухимори (находился у власти в 1990-2000 гг.). Мятеж был подавлен, его руководителей, в том числе Ольянту Умалу, заключили в тюрьму. Однако уже 22 декабря 2000 г. под давлением общественности Конгресс (парламент) Перу объявил амнистию участникам восстания. После этого Умала продолжил военную карьеру.
В 2001-2003 гг. был исполнительным директором генерального управления по мобилизации в секретариате по национальной безопасности и обороне при администрации председателя Совета министров Перу.
В 2003 г. был назначен военным атташе во Франции, затем - в Южной Корее.
В конце декабря 2004 г. вышел в отставку.
В 2005 г. основал и впоследствии возглавил Перуанскую националистическую партию (ПНП).
В 2006 г. принял участие в президентских выборах от альянса ПНП с партией "Союз за Перу". Потерпел поражение во втором туре (президентом стал кандидат от Перуанской апристской партии Алан Гарсиа).
В 2006 г. против Умалы был начат уголовный процесс по обвинению в совершении преступлений против гражданского населения во время его военной службы в 1990-х гг. В 2009 г. дело было закрыто из-за нехватки доказательств.
В 2011 г. Ольянта Умала во второй раз был выдвинут на высший государственный пост от ПНП в составе альянса "Перу побеждает". Одержал победу во втором туре, опередив кандидата от партии "Сила-2011" (ныне - "Народная сила") Кейко Фухимори (51,4% против 48,5%). Вступил в должность 28 июля 2011 г.
Покинул пост 28 июля 2016 г.
Супруга – Надин Эредия (председатель ПНП с 2013 г.). Трое детей (две дочери и сын).