Родилась 29 июня 1955 г. в Москве в рабочей семье.
Девичья фамилия - Демина.
В 1982 г. окончила вечернее отделение Всесоюзного юридического заочного института (ныне Московский государственный юридический университет им. О. Е. Кутафина, МГЮА) по специальности "юрист".
Кандидат юридических наук. В 2008 г. в Российском государственном социальном университете защитила диссертацию на тему "Реализация жилищных прав ребенка: проблемы теории и практики". Профессор кафедры гражданского права Российского государственного университета правосудия.
В 1972 г., после окончания школы, была принята на работу секретарем Октябрьского районного народного суда (ныне Гагаринский) г. Москвы. Затем работала заведующей канцелярией и консультантом суда.
В 1983 г. исполняла обязанности народного судьи Октябрьского районного суда столицы.
В мае 1984 г. была избрана народным судьей Брежневского (позднее - Черемушкинского) районного суда г. Москвы. В частности, рассматривала уголовные дела в отношении несовершеннолетних.
В 1988 г. перешла на работу в Московский городской суд. Входила в состав гражданской коллегии суда.
Указом президента РФ Бориса Ельцина от 22 ноября 1994 г. назначена судьей Мосгорсуда на неограниченный срок полномочий.
С 30 декабря 1997 г. - и. о. председателя, с 1 февраля 1998 г. - председатель судебной коллегии по гражданским делам Московского городского суда.
20 февраля 1999 г. назначена заместителем председателя Мосгорсуда (без ограничения срока полномочий). С сентября 1999 г. по декабрь 2000 г., после отставки главы суда Зои Корневой, исполняла обязанности председателя Московского городского суда.
В июне 1999 г. Московская городская дума рекомендовала кандидатуру Ольги Егоровой на должность главы Мосгорсуда, однако в августе того же года это предложение не поддержала Высшая квалификационная коллегия судей России. К вопросу о назначении Егоровой вернулись, когда Мосгордума в марте 2000 г. отклонила еще одну кандидатуру на пост главы суда - Александра Кузина.
С 2000 по 2020 г. - председатель Московского городского суда. Назначена на должность 29 декабря 2000 г. указом президента РФ Владимира Путина (переназначена 30 октября 2008 г. и 25 октября 2014 г.).
За время руководства Ольги Егоровой в Мосгорсуде была создана пресс-служба, состав судей обновился более чем на 60%. В столице была организована работа институтов присяжных заседателей и мировых судей, в 2011 г. создана Общественная комиссия по взаимодействию с судейским сообществом Москвы и др. В 2003 г. суд переехал в новое здание. С 2000 г. Мосгорсуд участвовал в рассмотрении ряда громких и резонансных дел, в т. ч. в отношении бывшего главы нефтяной компании "Юкос" Михаила Ходорковского и экс-главы объединения "Менатеп" Платона Лебедева, о незаконной поставке мебели в торговые центры "Гранд" и "Три кита", о сносе домов столичного поселка "Речник" и др. В 2013-2015 гг. Мосгорсуд получил право выносить решения о "пожизненной" блокировке интернет-ресурсов с пиратским содержимым.
Вышестоящие судебные инстанции неоднократно выносили представления в отношении Ольги Егоровой и ряда московских судей за допущенные нарушения и недостаточную квалификацию. Так, в 2011 г. Верховный суд РФ вынес в отношении председателя Мосгорсуда частное определение, в котором потребовал обратить внимание "на грубые нарушения, допущенные при продлении срока содержания под стражей" Ходорковскому и Лебедеву. Адвокаты обвиняемых утверждали, что продление ареста предпринимателям противоречит поправкам в Уголовно-процессуальный кодекс РФ (вступили в силу в апреле 2010 г.), запрещающим заключать под стражу подозреваемых в экономических преступлениях. В апреле 2011 г. судебная коллегия по уголовным делам Верховного суда РФ признала продление ареста незаконным.
В декабре 2019 г. судебная коллегия по уголовным делам Второго кассационного суда общей юрисдикции вынесла в отношении Ольги Егоровой представление, в котором указала на "существенные нарушения уголовно-процессуального закона", допущенные при продлении срока содержания под стражей нескольким предпринимателям. В ответ Ольга Егорова направила в Верховный суд РФ кассационную жалобу, однако в ее рассмотрении в марте 2020 г. было отказано. Верховный суд отметил недостаточный уровень работы по повышению квалификации среди судей Мосгорсуда.
В 2020 г. Второй кассационный суд выносил частные определения по фактам процессуальных нарушений, допущенных подчиненными Егоровой. 7 мая судебная коллегия по уголовным делам Второго кассационного суда вынесла в адрес Ольги Егоровой и других лиц представление в связи с допущенными нарушениями при рассмотрении дела о грабеже. Было установлено, что суд неправомерно отказал потерпевшей в прекращении дела, несмотря на примирение сторон, тем самым "фактически предрешив вопрос о виновности подсудимого и необходимости назначения ему наказания". В июле суд вынес новое частное определение в адрес председателя Мосгорсуда за отсутствие в материалах видеозаписи судебного заседания.
В апреле 2020 г., за полгода до истечения полномочий Ольги Егоровой, Высшая квалификационная коллегия судей (ВККС) открыла конкурс на должность председателя Мосгорсуда. Егорова свою кандидатуру на новый срок не выставляла. Объявление о вакантной должности ВККС давала дважды, но заявлений от кандидатов не было. 8 июля коллегия объявила конкурс в третий раз. Единственная заявка поступила от председателя Южного окружного военного суда Михаила Птицына. Его кандидатура 21 августа 2020 г. была одобрена ВККС, 8 сентября - Комиссией при президенте РФ по судейским кадрам.
11 сентября 2020 г. председатель Московского городского суда Ольга Егорова подала заявление в ВККС о прекращении своих полномочий с 23 октября 2020 г. 22 сентября того же года Высшая квалификационная коллегия судей прекратила ее полномочия в должности руководителя Мосгорсуда. 1 октября 2020 г. президент РФ Владимир Путин подписал указ о назначении Михаила Птицына председателем Московского городского суда на 6-летний срок полномочий. Он вступил в должность 24 октября 2020 г.
Согласно закону о статусе судей в РФ, в отставке за Егоровой сохранится звание судьи и гарантии личной неприкосновенности. Также ей будет выплачено единовременное выходное пособие и назначено ежемесячное пожизненное содержание.
В декабре 2020 г. Ольга Егорова стала советником мэра Москвы Сергея Собянина по взаимодействию с судами.
Общая сумма декларированного дохода за 2018 г. составила 4 млн 316 тыс. руб.
Общая сумма декларированного дохода за 2019 г. составила 4 млн 573 тыс. руб.
С 2001 по 2013 г. имела высший квалификационный класс судьи. С 1 января 2013 г. - судья первого квалификационного класса (после принятия поправок в закон "О статусе судей в РФ" 1992 г.).
Награждена орденом "За заслуги перед Отечеством" IV и III степеней (2005; 2020), медалью П. А. Столыпина II степени (2013). Лауреат премии правительства РФ в области науки и техники 2006 г. "за разработку и внедрение новых технологий и проектно-технических решений при строительстве и реконструкции комплекса зданий Московского городского суда". Имеет Почетную грамоту президента РФ (2014).
Заслуженный юрист РФ (2003). Почетный юрист города Москвы (2005).
Удостоена медали "За заслуги перед судебной системой РФ" I степени (2005), наградного знака Совета судей РФ - "За служение правосудию" (2012).
Соавтор ряда учебно-методических пособий для судей, публикаций по юридической тематике и др.
Вдова, имеет дочь. Супруг - заместитель начальника Академии ФСБ РФ генерал-лейтенант Сергей Егоров - скончался в марте 2012 г. Дочь Егоровой по профессии юрист, но, по данным СМИ, не работает в судебной сфере.