Olsson debuterte i verdenscupen i 1997. Hun er en typisk sprinter, og hun har tolv pallplasseringer individuelt i verdenscupen (per februar 2010) – alle i sprint. Hennes første pallplass kom i Val di Fiemme i desember 2003. I februar 2006 vant Olsson sin første verdenscupseier da hun vant sprinten i Davos. Halvannen uke senere tok hun gull på sprintstafetten under OL i 2006 i Torino sammen med Lina Andersson.