奥利维亚·王尔德2003年,参演个人首部电影《邻家女优》；同年,出演由道格·里曼执导的爱情喜剧《橘子郡男孩第一季》。2005年,与艾伦·艾克哈特,海伦娜·伯翰·卡特联合主演爱情喜剧电影《与女人们的对话》。2006年,与派屈克·福吉特共同主演爱情喜剧电影《妙想天书》,她凭借该片获得HBO喜剧艺术电影节最佳女演员奖；同年,出演由尼克·卡萨维茨执导的犯罪电影《领头狗》。2007年9月,与休·劳瑞等联合出演医疗剧《豪斯医生第四季》,在剧中饰演患有亨廷顿氏综合症的双性恋内科医生雷米·哈德利博士；同年,由其主演的犯罪剧《唐纳利兄弟》播出。2008年,由其出演的电视剧《豪斯医生第五季》播出；同年,与肖恩·安德鲁斯合作主演剧情电影《浪子难回头》。2009年5月,登上男性时尚杂志《马克西姆》评选的“世界最性感女人”榜首；同年,出演电视剧《豪斯医生第六季》,她凭借该剧入围第12届青少年选择奖-最佳剧情TV女演员奖；6月19日,与杰克·布莱克,迈克尔·塞拉联合主演的冒险喜剧电影《元年》上映,她在片中饰演奥德赛公国的印安娜公主。奥利维亚·王尔德2010年9月,由其出演的电视剧《豪斯医生第七季》首播；11月19日,与罗素·克劳,伊丽莎白·班克斯联合主演的爱情电影《危情3日》上映；12月17日,与加内特·赫德兰共同主演的科幻动作电影《创：战纪》上映,她在片中饰演勇敢而坚强的葵拉,凭借该片入围第13届青少年选择奖-最佳突破电影女星奖,第20届MTV电影奖-最具突破演员奖。2011年,与丹尼尔·克雷格合作主演科幻动作电影《牛仔和外星人》,在片中饰演有如谜一样神秘莫测的女游客艾拉；8月5日,与瑞安·雷诺兹,杰森·贝特曼联合主演的喜剧电影《互换身体》上映；10月3日,由其出演的电视剧《豪斯医生第八季》播出；10月5日,与珍妮弗·加纳,泰·布利尔联袂主演的剧情电影《黄油大战》上映；10月28日,与贾斯汀·汀布莱克,阿曼达·塞弗里德共同主演的惊悚科幻电影《时间规划局》上映。2012年,与杰昆·菲尼克斯,斯嘉丽·约翰逊联合出演爱情科幻电影《她》；同年,与克里斯·派恩,伊丽莎白·班克斯等联袂出演家庭电影《天上掉下个姐姐》；9月,与佐伊·索尔达娜合作主演的剧情电影《妙笔生花》上映；12月7日,与查理·汉纳姆,艾瑞克·巴纳共同主演的惊悚犯罪电影《陷阱》上映。奥利维亚·维尔德唯美婚纱写真欣赏2013年,与连姆·尼森共同主演爱情电影《出轨幻想》,在片中饰演纽约八卦专栏作家安娜；3月,与史蒂夫·卡瑞尔,史蒂夫·布西密联袂主演的剧情电影《超级魔术师》上映,她在片中饰演在波特失意时给予许多的鼓励与关怀的简,她凭借该片入围第15届青少年选择奖-最佳喜剧电影女演员奖；9月20日,与克里斯·海姆斯沃斯,丹尼尔·布鲁赫合作主演的运动传记电影《极速风流》上映。2014年,与杰森·贝特曼合作主演爱情喜剧电影《最长的一周》；同年,与山姆·洛克威尔共同主演爱情喜剧电影《毒醉心迷》；随后,参与动画片《马男波杰克第一季》的配音。2015年,与朱诺·坦普尔,吉奥瓦尼·瑞比西联合主演剧情电影《小镇迷踪》；2月,与马克·杜普拉斯,莎拉·伯格联合主演的惊悚恐怖电影《起死回生》上映,她在片中饰演生物技术公司博士佐伊；11月13日,由其出演的剧情电影《爱上库珀一家》上映；同年,参与配音的动画片《马男波杰克第二季》播出。2016年,与鲍比·坎纳瓦尔等联袂主演的音乐题材电影《黑胶时代》上映。2018年,与摩根·斯佩克特合作主演悬疑惊悚电影《义务警员》；同年,与奥利维亚·库克,奥斯卡·伊萨克联合主演爱情电影《一生》。2019年,执导个人首部电影《高材生》,该片获得第4届亚特兰大影评人协会奖最佳长片处女作奖,她凭借该片获得第3届好莱坞影评人协会奖最佳女导演奖；12月13日,由其出演的剧情电影《理查德·朱维尔的哀歌》上映,她在片中饰演为抢头条不择手段的记者凯西·斯克鲁格。2020年,执导传记电影《完美一跳》,该片讲述了美国女子体操队在亚特兰大奥运会夺金的故事。2022年,执导电影《亲爱的别担心》。12月23日,主演的电影《巴比伦》上映。
在好莱坞像奥利维亚·王尔德这样的有身材,有脸蛋,有背景,偶尔没衣服的“三有一无”人员,数量庞大,人员众多。每一个性感娘都有属于自己的标签,属于奥利维亚的是“狐媚”。她有着大大的妩媚双眼,完美的双唇,魅惑的眼神以及火辣的身材。在一组杂志写真中,浓重的眼线显得她妖艳魅惑,烈焰红唇充满朋克风情。虽然王尔德一向以性感翘臀作为标志,但在这组写真中却完全没有凸显她的翘臀,而是大展美背美腿,而她则依旧自信十足。