На Олимпийских играх 2014 года завоевала две бронзовые медали и установила национальные рекорды в беге на коньках на 3000 м и 5000 м. 9 февраля 2014 года на дистанции 3000 м выиграла бронзовую медаль, побив на равнинном катке национальный рекорд, установленный Светланой Высоковой в 2005 году в высокогорном Солт-Лейк-Сити. Медаль Ольги Граф стала первой для всей олимпийской сборной России на домашней Олимпиаде. 19 февраля в финале бега на 5000 метров была четвёртой с национальным рекордом 6.55,77, уступив третьему месту 0,11 сек. 22 февраля завоевала бронзовую медаль в командной гонке.