C раннего детства начала заниматься лыжами. В 1993 году попала в юниорскую лыжную сборную Швеции и выступала на юниорском чемпионате мира, где не показала высоких результатов. В дальнейшем не попадала в состав основной сборной команды Швеции, выступала, в основном, в национальных турнирах, в Кубке Европы и на этапах Кубка мира, проходящих в Швеции. В 2000 году она выиграла этап Кубка Европы. В сезоне 2001/02 выиграла ещё две гонки и попала в состав ослабевшей с уходом ветеранов сборной Швеции по лыжам. На зимних Олимпийских играх 2002 года Улофссон лучшая позиция — тридцатое место в масс-старте на 15 км. В 2002 году перешла из лыж в биатлон когда ей было уже 20 лет. В дебютной гонке заняла шестое место на этапе Кубка Европы. Уже со следующего старта была переведена на этап Кубка мира. В начале биатлонной карьеры Улофссон подводила стрельба. Поэтому сезон 2003—2004 был не очень удачным для неё. Упорно работая над стрельбой, уже в следующем сезоне поднялась на первый свой биатлонный подиум и завоевалв медаль чемпионата мира, а по итогам сезона стала десятой в зачёте Кубка мира. На зимних Олимпийских играх 2006 года Улофссон завоевала золотую медаль в масс-старте на 12,5 км и серебро в спринте, а в 2007 году стала чемпионкой мира в смешанной эстафете. В общем зачёте Кубка мира по итогам сезона заняла второе место, уступив Кати Вильхельм. Не хватило до завоевания Большого хрустального Глобуса и в следующем сезоне — неудачное выступление в заключительной гонке и лишь 3 место в тотале.