Spregiudicata attrice svedese, nasce artisticamente in quelle pellicole di Bergman dove più si riscopre e si ricerca il bisogno di libertà, di spazio, di sesso, di deserti di ghiaccio, di vita, di solitudine, ma allo stesso tempo di incontro e di calore. Eppure, questa attrice ha trovato la sua dimensione in due mondi cinematografici fantastici diversi: l'Europa e la variopinta Hollywood. Due colori, due tempi, due spazi, due universi che si toccano e si allontanano, come lastre di ghiaccio in balia della corrente... Così Lena Olin è entrata nel cinema mondiale, saltando con fragilità fra l'una e l'altra lastra gelida, senza svicolare mai e con i tacchi alti da seduttrice addosso.

L'incontro con Bergman
Figlia d'arte - i suoi genitori erano gli attori Stig Olin e Britta Holmberg - sorella della cantante Mats Olin, comincia ad avvicinarsi al mondo dello spettacolo quando nel 1975, viene coronata Miss Scandinavia a Helsinki, in Finlandia. Ma è solo un piccolo passo per la Lena che tutti conosciamo oggi, infatti, la Lena di allora, si occupava prevalentemente di insegnare lingue straniere o di lavorare come infermiera in una clinica svedese, dato che stava studiando medicina all'università. Quel che di certo non si aspettava era che la passione per la recitazione, che la investì dopo il concorso di bellezza, l'avrebbe portata fino alla National Theatre Academy di Stoccolma (1976-1979), dove riuscì a entrare in contatto con la Sweden's Royal Dramatic Theatre e quindi anche con il suo regista: Ingmar Bergman. Dal 1980 al 1984, Lena Olin lavorò accanto al grande regista cinematografico in opere classiche di William Shakespeare, Henrik Ibsen e August Strindberg, diventando un membro ufficiale della "famiglia artistica Bergman", che fra l'altro annoverava anche suo padre, diretto in ben sei film dal regista.

I film con Ingmar Bergman
Ma era solo il 1976, quando Bergman la scelse per il ruolo di un'assistente in un negozio ne L'immagine allo specchio con Liv Ullmann, Erland Josephson, Gunnar Björnstrand e Kari Sylwan. È il suo debutto nel cinema. A questo poi seguirà la pellicola Fanny e Alexander (1982) e Dopo la prova (1983). In patria, comincia a imporsi in pellicole drammatiche, lavorando a stretto contatto con Stellan Skarsgård. Compagnia dell'attore Örjan Ramberg, conosciuto negli anni in cui lavorava come attrice nella compagnia del Royal Dramatic Theatre, ha da lui un figlio, l'attuale assistente alla regia F. Auguste Rahmberg (1986).

Il successo hollywoodiano con L'insostenibile leggerezza dell'essere
Scoperta da Hollywood nel bel mezzo degli Anni Ottanta, Lena Olin viene lanciata magnificamente nella pellicola L'insostenibile leggerezza dell'essere (1988) accanto a Daniel Day-Lewis, grazie al quale ruolo viene nominata al Golden Globe come miglior attrice non protagonista. Glaciale, pericolosa, ambigua, sessualmente provocante, Lena Olin è una perfetta femme fatale che viene addirittura scelta per entrare nella giuria del Festival di Venezia 1988. Nominata all'Oscar come miglior attrice non protagonista ne Nemici - Una storia d'amore(1989), impressiona notevolmente Sydney Pollack che per lei riscrive completamente la sceneggiatura di Havana (1990), pensandola come una odierna Ingrid Bergman in Casablanca (1942). La Olin accetta e si ritrova così a recitare accanto a Robert Redford, ma il film non è granché.

I grandi rifiuti
Numerose sono invece le occasioni mancate per la Olin, che sicuramente avrebbero portato ancora più al successo questa attrice svedese: dal ruolo di Catwoman offertole da Tim Burton in Batman - Il ritorno (e che poi andò a Michelle Pfeiffer) a quello di Maria Ruskin ne Il falò delle vanità (che invece cadde nelle mani di Melanie Griffith), ma anche il ruolo di Ada McGrath in Lezioni di piano (che andò a Holly Hunter in profumo di Oscar) e quello cult di Catherine in Basic Instinct (che fece la fortuna di Sharon Stone).

Il matrimonio con Lasse Hallström
Grintosa ne Triplo gioco (1993) - grazie al quale fu nominata all'MTV Movie Award per la miglior sequenza di combattimento -, recita nel deludente Mr. Jones (1993) con Richard Gere. Nel 1994, sposa il regista Lasse Hallström, dal quale avrà il suo secondo figlio. Nel frattempo, nel 1995, si trasferisce definitivamente in America, a Bedford, New York, seppur mantenendo una villa in Svezia e un appartamento a Stoccolma, che raggiunge d'estate. Membro della giuria al Festival di Cannes nel 1998, viene scelta per il ruolo della satanista ne La nona porta (1999) di Roman Polanski, accanto a una diabolica Emmanuelle Seigner, a James Russo, Vanessa Paradis e Johnny Depp che poi ritroverà nel dolce Chocolat (2000), diretta da suo marito e per il quale otterrà due nomination ai BAFTA come miglior attrice non protagonista.

La spia Irina in Alias
Co-star della serie Alias (2002-2006) di J.J. Abrams, recita il ruolo della spia Irina Derevko accanto a Jennifer Garner, Ron Rifkin, Michael Tartan, Christian Slater, Victor Garber e Faye Dunaway, ottenendo una candidatura agli Emmy per la miglior attrice non protagonista in una serie drammatica. Sfortunatamente, l'aurea da dark lady comincia a scivolarle via di dosso. Rimangono piccole mirabili prove come quella ne Hollywood Homicide (2003) con Harrison Ford e Il delitto Fitzgerald (2003) con Kevin Spacey, ma sembra che tutto sommato della donna che aveva dato corpo a sogni erotici sia stata soffocata o comunque si stia muovendo a rallentatore. Tornerà in Casanova (2006) di Lasse Hallström accanto a Heath Ledger, e nel thriller Awake - Anestesia cosciente (2007), per poi partecipare a The Reader - A voce alta nel 2008, e nel 2013 a L'ipnotista, diretta ancora una volta da Lasse Hallström.
Più recentemente la vediamo nella serie Hunters e nel film di James Hawes One Life.